日前,南京大学电子科学与工程学院徐永兵教授(如东籍旅英侨胞)团队在光调控本征二维铁磁性方面取得重大突破,首次利用飞秒激光在二维铁磁体(Fe3GeTe2)中实现了室温铁磁性及对磁矩和磁各向异性的光场调控。这一成果首次在国际上实现了针对本征二维铁磁性的光场调控,并进一步揭示实现磁性调控的物理机制为光生载流子诱导的电子结构的变化,开辟了光对自旋调控的新方向。
近年来针对本征二维铁磁体的研究主要集中在电学(如测试电子隧穿电阻比值及电压调控居里温度)以及化学组分调控等方式。但是如何利用光-物质相互作用调控本征二维铁磁性仍然未被关注以及研究。徐永兵教授团队选取了具有巡游铁磁性且居里温度较高(约200 K)的Fe3GeTe2为研究对象,利用基于飞秒脉冲激光的磁光克尔技术,同时实现室温磁性(300 K)的产生和检测。该实验证明,通过改变飞秒激光的强度,不同原子层级厚度的Fe3GeTe2磁化强度以及磁各向异性均能够被连续改变,首次证明飞秒脉冲激光能够有效调控本征二维铁磁性。同时,通过与连续光激发Fe3GeTe2的结果对照,该工作表明光生载流子对该材料中的光调控磁性发挥着重要的作用,为理解二维铁磁性的基本物理机制提供了新的实验证据。
作为如东的杰出儿女,徐永兵教授心系家乡发展,积极为家乡发展提供智力支持,他与江苏诺德新材料合作共建的高频电子材料研发基地,填补我国高频微波覆铜板产学研空白。