【原子尺度磁表征技术研究获进展!】反铁磁材料具备抗外场干扰能力强、响应速度快等特性,是高速高密度信息存储与自旋电子器件的理想候选材料,但其零净磁化特征使传统磁性表征手段面临挑战。
近期,中国科学院合肥物质科学研究院等开发出能够在原子尺度上解析反铁磁序的原创性表征方法。研究团队基于球差校正透射电镜,提出并实现了原子柱分辨电子磁圆二色谱(EMCD)测量技术。
这项技术利用磁性原子柱两侧电子能量损失谱信号的手性反转特性,通过采集并差分原子柱两侧的手性信号,实现单个原子柱磁信号的直接提取。
团队同时优化了衍射几何与信号采集方式,将信号强度提升一个数量级,突破了传统EMCD技术信号弱、分辨率受限的制约。
团队将该技术应用于在G型反铁磁体DyFeO3与C型反铁磁体α-Fe2O3两类反铁磁体系中,揭示了原子尺度的反铁磁序,验证了该方法对不同反铁磁结构的普适性与可靠性。
在DyScO3/SmFeO3界面的研究中,该技术直接观测到仅一个晶胞厚度的磁性死层呈现界面区域磁序的显著抑制,为理解界面磁性耦合机制及自旋器件界面工程提供了实验依据。中国科普博览
