中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度國家實(shí)驗(yàn)室吳文彬課題組與德國尤利希中子科學(xué)中心合作，在氧化物自旋電子學(xué)研究領(lǐng)域取得突破，制備出一種基于全氧化物外延體系的人工反鐵磁體，并觀察到隨外加磁場清晰的分步磁化翻轉(zhuǎn)模式。國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》日前發(fā)表了該成果。

上世紀(jì)八十年代末，人工反鐵磁體中巨磁阻效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，促成了自旋電子學(xué)的誕生。同時，因?yàn)槠湓谏虡I(yè)磁存儲等領(lǐng)域的成功應(yīng)用，使得當(dāng)今云存儲和云計算等新興產(chǎn)業(yè)成為可能。

長期以來，針對人工反鐵磁體材料的研究多集中于過渡金屬及其合金材料，但制備全氧化物人工反鐵磁體非常困難。這類材料具有豐富的物性和特有的優(yōu)越性，但存在一系列技術(shù)難題難以突破。

吳文彬課題組長期從事復(fù)雜氧化物的外延生長及物性研究，近年來針對上述問題開展了一系列深入研究。近期他們制備出一種新型“人工反鐵磁體”，可有效抑制以往難以解決的“死層”效應(yīng)，具有良好的功能特性。并首次觀察到清晰的反鐵磁層間交換耦合效應(yīng)，以及變化規(guī)律和可能的耦合機(jī)制。通過與德國尤利希中子科學(xué)中心研究員蘇夷希合作，該體系中的反鐵磁耦合態(tài)進(jìn)一步被極化中子反射實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。