二维磁体中临界自旋涨落的成像与控制
介观与纳米尺度物理
2020-07-24 v1
摘要
在连续磁性相变的热力学临界点附近，预期会出现强烈的自旋涨落。此类临界自旋涨落高度关联，原则上可发生于任意时间与长度尺度；它们支配临界现象，并可能驱动新相的产生。尽管理论研宄已开展数十年，对临界自旋涨落的直接观测仍难以实现。近年来发现的二维（2D）层状磁体，其自旋涨落相较块体显著改变了磁性，且易于集成到异质结构与器件中，为探究和利用临界自旋现象提供了理想平台。在此，我们研制了一台快速灵敏的磁光成像显微镜，以实现对单层 CrBr3（一种二维铁磁绝缘体）中临界自旋涨落的宽场、实时监测。我们直接从涨落关联追踪临界现象，并观察到动力学变慢与关联长度增强。通过对临界自旋涨落的实时反馈控制，我们进一步仅利用静电门控而无须施加磁场或焦耳电流即实现了磁态切换。在二维磁体中直接成像并控制临界自旋涨落的能力，为探索临界现象及在纳米尺度引擎与信息科学中开发应用开辟了令人振奋的机遇。
引用
@article{arxiv.1910.13023,
title = {Imaging and control of critical spin fluctuations in two-dimensional magnets},
author = {Chenhao Jin and Zui Tao and Kaifei Kang and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Kin Fai Mak and Jie Shan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.13023},
year = {2020}
}