侯玉升副教授课题组在衬底解耦调控稀土基二维单层材料室温铁磁性与反常霍尔效应研究中取得新进展
16 小时前

二维磁性材料因其独特的低维磁性和丰富的量子输运性质,为探索新型自旋电子学功能提供了重要平台。然而,在原子级厚度的材料中同时实现稳定的室温铁磁性、垂直磁各向异性以及可调控的反常霍尔输运,仍是该领域的重要挑战。近期,中山大学侯玉升副教授课题组利用第一性原理计算方法,系统研究了稀土基二维表面合金GdM2(M=Cu,Ag,Au)从金属衬底支撑结构到自由单层结构的磁性演化规律。研究发现,在金属衬底支撑状态下,GdM2单层受界面耦合作用影响,产生结构弯曲和电荷分布变化,削弱了整体铁磁性。去除金属衬底后,GdM2单层的本征磁性得以展现,通过电子结构和局域结构效应的协同调控,自由单层GdCu2、GdAg2和GdAu2均表现出超过室温的铁磁性,居里温度分别达到约385K、390K和315K。其中,GdAu2单层进一步展现出垂直磁各向异性和可调控的反常霍尔效应。该研究为设计兼具室温铁磁性、垂直磁各向异性以及可调反常霍尔效应的新型二维磁性材料提供了新思路。

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