原子薄片CrPS4中可配置的反亚磁性域与横向交换偏置
介观与纳米尺度物理
2025-12-04 v1
摘要
界面交换耦合发生在反亚磁性 (AFM) 和亚磁性 (FM) 之间，这对于已知的FM滞后曲线位移(即交换偏置)以及开关AFM状态至关重要。二维磁性材料为结合AFM和FM材料开辔机会，但通过堆叠获得的嵌入式AFM-FM界面仍具挑战。本文展示了通过层内交换耦合在分层AFM CrPS 中实现的界面控制，其中相邻的偶层和奇层实现了AFM-like和FM-like区域之间的原生横向界面。我们通过扫描氮空位中心 (NV) 磁力计由于弱表面磁化，区分了抗相位偶层状态。这种表面磁化使得可以控制偶层状态，不同区域在各自的横向耦合作用下在不同场强下切换。我们翻转了靠近FM-like区域的三个AFM域，并演示了可调的多级交换偏置。我们的纳米尺度可视化揭示了交换偏置的微观起源，为混合AFM-FM技术的单二维晶体材料提供了新的机遇。
引用
@article{arxiv.2512.04055,
title = {Configurable antiferromagnetic domains and lateral exchange bias in atomically thin CrPS4},
author = {Yu-Xuan Wang and Thomas K. M. Graham and Ricardo Rama-Eiroa and Md Ariful Islam and Mohammad H. Badarneh and Rafael Nunes Gontijo and Ganesh Prasad Tiwari and Tibendra Adhikari and Xin-Yue Zhang and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Claire Besson and Elton J. G. Santos and Zhong Lin and Brian B. Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04055},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 5 figures