9月2日,国内团队又在物理学顶级期刊《Nature Physics》上发表一项重要成果,下面我们来简单了解一下:
本篇文章为中南大学刘艳平带领团队与合作者发表的题为“Altermagnetism in twisted van der Waals homostructures(转角范德华同质结中交错磁性的实验观测)”的研究成果。交错磁性(Altermagnetism)以补偿性的反平行自旋序为特征,同时伴随有限的自旋劈裂,它兼具铁磁体和反铁磁体的性质,有望用于下一代自旋电子学应用。
理论研究表明,通过扭转范德华层可以调控层间对称性,从而诱导出交变磁态,进而拓展磁性量子材料的家族。然而,在这些体系中交错磁性的直接实验观测尚未实现。
在此,该研究利用磁光光谱学在正交扭转的CrPS₄/CrPS₄同质结构中证明了交错磁性的存在。该结构在圆偏振度上表现出类似铁磁的磁场依赖性。此外,在扭转构型中出现了明显的塞曼劈裂,而无论是铁磁还是反铁磁 CrPS₄中均无此劈裂,表明其具有不同的磁性基态。
第一性原理计算揭示了反铁磁构型中存在大的自旋劈裂能带,证实了扭转 CrPS₄中交错磁性的实现。偏振拉曼光谱进一步识别出交错磁态所特有的层间耦合诱导声子模劈裂。
总之,该研究首次在二维扭转体系,即正交扭转的CrPS₄/CrPS₄同质结构中实现了交错磁性的实验观测,相关研究为扭转范德华材料中的交错磁性提供了实验证据。据了解,该研究于2025年10月投稿,文章于2026年8月初被接受,如今正式发表。
该研究第一完成单位为中南大学物理学院,共同第一作者为陈俊荧和谢兴,唯一通讯作者为中南大学刘艳平教授。该文章好像也是中南大学首次以第一单位在《Nature Physics》上发表的文章。
刘艳平,他生于1980年,湖南茶陵人。他本科毕业于衡阳师范学院,2013年博士毕业于新加坡南洋理工大学,期间还曾接受日本理化学研究所(RIKEN)的联合培养。博士毕业后他在美国加州大学伯克利分校进行博士后研究;2017年他回国加入中南大学至今,目前为该校物理学院教授,“芙蓉学者奖励计划”特聘教授。刘艳平的主要研究方向为低维材料物理与量子器件,包括了低维量子材料体系研究和新型量子器件开发等。
最后值得一提的是,中国物理学会2026秋季学术会议将于今年10月22日至25日在中南大学举行。本届秋季会议由中国物理学会主办,中南大学承办;将通过大会特邀报告、分会邀请报告、口头报告和张贴报告等形式进行学术交流,同时围绕物理学相关专业领域设立多个专题分会。
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