相山讲坛第100讲：兼具多重优势的新型磁体 －交错磁体

主讲人介绍

    Mathias Kläui 现任德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学物理学教授，并兼任挪威科技大学教授。Kläui教授在英国剑桥大学获得博士学位，随后加入位于苏黎世的 IBM 研究实验室。他曾在德国康斯坦茨大学担任青年研究组负责人，之后在瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）与保罗谢勒研究所（PSI）联合担任副教授，随后赴美因茨任职。他的研究聚焦于新材料中的纳米磁性及纳米尺度自旋动力学，涵盖自由探索的基础研究以及与大型工业伙伴合作的应用项目。他已发表 400 余篇论文，并作过 250 余场邀请报告。他是 IEEE、英国物理学会（IOP）和美国物理学会（APS）会士，以及欧洲科学院和德国国家科学与工程院院士，并曾获得多项奖励和奖学金。他还曾担任 2020/2021 年度 IEEE 磁学学会杰出讲师。

讲座摘要

    反铁磁有序体系早已为人所知，却曾被视为“有趣但无用”。然而，反铁磁体有望实现更快的操作速度、更高的稳定性和更高的集成密度，因此可能为新型自旋电子器件带来变革。本次报告首先通过展示反铁磁体中的“读取”“写入”和“信息传输”等关键操作，说明反铁磁体如何作为有源自旋电子器件。在反铁磁体研究的基础上，我们进一步开展了交替磁性材料的研究。这类近期被认识的新型磁体具有共线反铁磁序，同时兼具反铁磁体与铁磁体的优势，表现出自旋劈裂以及独特的自旋输运和力矩特性。本报告将展示 RuO2 和 CrSb 中的自旋劈裂，并分析交替磁体赤铁矿中霍尔信号的特殊对称性。我们还通过 X 射线磁圆二色性（XMCD）和 X 射线磁线二色性（XMLD）成像，对其交替磁畴进行定量表征。我们与中山大学的同事合作研究了超薄赤铁矿二维薄层（hematene），揭示了其独特的磁畴结构。