致真精密仪器助力山西师范大学在二维范德华铁磁材料自旋输运领域取得重要进展

近日，山西师范大学许小红教授团队在二维范德华铁磁材料自旋输运领域取得重要进展。该研究以题为"Unconventional Room-Temperature Antisymmetric Magnetoresistance in van der Waals Fe₃GaTe₂/Pt Heterostructures"的论文发表于国际知名期刊《Advanced Science》。

研究团队针对范德华铁磁材料 Fe₃GaTe₂ 中室温反对称磁阻效应（AsMR）的物理机制之争，设计了两块完全隔离的 FGT 纳米片这一异乎寻常的器件结构，结合电极交换与器件翻转的输运测量方案，采用致真精密仪器自主研发的 KMPL-L 激光克尔显微镜开展磁性表征，以排他性方式确认了自旋-动量锁定效应是室温 AsMR 的真正来源，为低功耗室温自旋电子器件的设计与构建提供了关键的实验支撑。

通过致真精密仪器 KMPL-L 激光克尔显微镜测试，确证了室温下自旋-动量锁定机制主导的非对称磁阻效应，排除了磁畴壁环流假说。

室温自旋电子器件凭借室温稳定性及低功耗等优势，成为新一代信息存储领域的研究热点。反对称磁阻效应（AsMR）指材料电阻响应随磁场方向呈现不对称变化，正向与反向磁场扫掠时可产生不同电阻状态，有望用于构建多态存储器。

山西师范大学许小红教授团队聚焦二维范德华铁磁材料 FGT，针对室温 AsMR 物理机制的长期争议展开研究。团队创新设计了由两块完全隔离纳米片构成的器件结构，从根本上排除了磁畴壁环流效应的干扰。通过磁控溅射沉积 Pt 层制备 FGT/Pt 霍尔器件，结合电极交换与器件翻转的输运测量，为厘清自旋-动量锁定机制提供了关键实验证据。

通过致真精密仪器 KMPL-L 激光克尔显微镜测试，研究团队清晰观测到 FGT/Pt 霍尔器件中 AsMR 信号随电流方向变化，四种截然不同的电阻状态与自旋-动量锁定的理论预期高度吻合。由微米间隙完全隔离的两片纳米片各自独立展现 AsMR 信号，互不干扰，磁畴壁环流效应因不存在磁畴壁而被彻底排除，交换电极测量排除界面钉扎效应，为自旋-动量锁定机制提供了最直接的独立验证。

输运测试与材料表征方面，截面高分辨 TEM 和扫描透射电镜结合能散 X 射线光谱显示，FGT/Pt 界面平整、洁净，无明显互扩散。单晶 FGT 的居里温度约为 365 K，远高于室温，保证器件可在室温下稳定工作。

综上，该研究通过精巧的器件结构设计与多组磁电输运测量，以排他性方式确证了范德华铁磁体系中室温反对称磁阻的自旋-动量锁定物理机制，为低功耗室温自旋电子器件的设计与 CMOS 集成应用奠定了坚实的实验基础。

资料来源：论文《Unconventional Room-Temperature Antisymmetric Magnetoresistance in van der Waals Fe₃GaTe₂/Pt Heterostructures》（Advanced Science, DOI: 10.1002/advs.76053）

KMPL-L 激光克尔显微镜

KMPL-L低温强场微区激光克尔显微镜是针对二维铁磁材料磁性弱、样品尺寸小、部分样品不导电、矫顽场高、居里温度低等特性开发的一款功能强大的表征系统，该系统磁性探测精度高、能够微区定点测量和光斑位置定位、具备较高磁场和宽温区变温，可以满足大部分二维铁磁材料的磁特性表征需求。

致真精密仪器

致真精密仪器聚焦高端科学仪器与集成电路测试设备的技术突破与自主研制，深耕微纳表征、磁学测量、低温强磁物性表征、半导体量检测等领域，通过核心技术攻关与工程化落地，已成功推出系列高端科研级设备与产业级解决方案：

科研级核心设备：原子力显微镜（微纳形貌表征核心设备）、高精度 VSM（振动样品磁强计）、磁光克尔测量系统、常温/变温磁场探针台系列、低温强磁场光学测量平台等；

产业级解决方案：晶圆级MOKE测量仪、隧穿磁阻比率测量仪、自旋芯片FT测试机等量检测设备。

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