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具有临界传导跃迁的双原子层 SrRuO3 中极强的二维铁磁性
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2022-06-08 , DOI: 10.1007/s12274-022-4392-5
Jingxian Zhang , Long Cheng , Hui Cao , Mingrui Bao , Jiyin Zhao , Xuguang Liu , Aidi Zhao , Yongseong Choi , Hua Zhou , Padraic Shafer , Xiaofang Zhai
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更新日期:2022-06-09
Nano Research ( IF 9.5 ) Pub Date : 2022-06-08 , DOI: 10.1007/s12274-022-4392-5
Jingxian Zhang , Long Cheng , Hui Cao , Mingrui Bao , Jiyin Zhao , Xuguang Liu , Aidi Zhao , Yongseong Choi , Hua Zhou , Padraic Shafer , Xiaofang Zhai
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近年来,由于二维(2D)磁体有望集成到下一代自旋电子器件中,少层甚至单层铁磁材料引起了极大的关注。SrRuO 3单层是在环境条件下稳定二维磁性的罕见例子,但只发现了弱铁磁性或反铁磁性。双原子层SrRuO 3作为另一种环境惰性的二维磁系统,迄今为止很少受到关注。在这里,我们研究了(SrRuO 3 ) n /(SrTiO 3 ) m ( n = 1, 2) 超晶格中的双原子层和单层 SrRuO 3 ,其中 SrTiO 3用作非磁性和绝缘的空间层。虽然单层表现出可以说是弱铁磁性,但我们发现双原子层表现出非常强的铁磁性,T c为 125 K,饱和磁化强度为 1.2 µ B /Ru,这通过超导量子干涉装置 (SQUID) 磁力测量和元素特异性 X 射线圆二色性。此外,在双原子层 SrRuO 3中,我们证明了在 2D 极限中不可避免地发生的随机波动和轨道重建对电传输至关重要,但对铁磁性的重要性要小得多。我们的研究表明,双原子层 SrRuO 3是一种非常强的二维铁磁氧化物,在超紧凑自旋电子器件的应用中具有巨大的潜力。

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