二维全补偿反磁性物质

反磁性自旋器件一直是备受高度关注的研究领域，近期 altermagnetism 的引入进一步点燃了该领域的研究热情。然而，具有带自旋分裂但零净磁化的全补偿反磁性（fully-compensated ferrimagnetism, fFIM）尚未获得足够的关注。自2017年实现二维（2D）磁性范德鲁克（van der Waals）材料的实验制备以来，由于其超强可调性，二维磁性材料迅速成为自旋器件的重要实验平台。本文将全补偿反磁性概念扩展至二维情形，提出基于填充强制的二维全补偿反磁性（2D filling-enforced fFIM），并演示其稳定性和易于调控特性，同时提出三种可行的实现方案并给出具体候选材料。我们构建了一个简单模型，用于描述二维全补偿反磁性材料（2D fFIMs）。进一步研究表明，2D fFIMs不仅表现出显著的磁光响应，而且在半金属态下表现出全自旋极化电流和异常霍尔效应，展现出几乎仅见于铁磁性材料的特征，极大拓宽了自旋器件材料的研究与应用前景。