RuO2 薄膜表面亚铁磁有序
材料科学
2026-04-14 v1 其他凝聚态物理
摘要
RuO2 作为典型反磁性材料备受关注，但其磁性本质仍有争议。本文表明 RuO2 内部为非磁性，但具有自发的表面亚铁磁有序。通过自旋及角度分辨光子能谱，我们直接检测到一个狭窄的表面态，其在布里渊区中心处的相反动量处具有相同的自旋极化，与任何反磁性有序的自旋纹理不兼容。第一性原理计算识别出非磁性内部态，并揭示检测到的磁性局限于完全氧化终端表面，氧化物从 Ru 向 O 的电荷转移在表面触发亚铁磁排列，相邻 Ru 亚晶格呈反平行磁矩，分别为 +0.48 微比尔森和 -0.04 微比尔森。我们的发现提供了一个统一的解释，重建 RuO2 磁性报告的争议，确立表面亚铁磁性为观察到的磁性信号的来源，并明确区分于反磁性。
引用
@article{arxiv.2604.10659,
title = {Surface ferrimagnetic order in RuO2 film},
author = {Jiahua Lu and Huangzhaoxiang Chen and Zhe Zhang and Xinyue Wang and Donghang Xie and Bo Liu and Liang He and Yao Li and Jun Du and Zhi Wang and Junwei Luo and Rong Zhang and Yongbing Xu and Xuezhong Ruan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10659},
year = {2026}
}
备注
29 pages, 7 figures, 1 table