3月25日，記者從安徽大學獲悉，該校材料科學與工程學部團隊在磁性表征技術(shù)領(lǐng)域的研究取得突破，開發(fā)出一種能在原子尺度上解析反鐵磁序的原創(chuàng)性表征方法。相關(guān)成果近期發(fā)表于國際權(quán)威期刊《自然·納米技術(shù)》（Nature Nanotechnology）。

反鐵磁材料因其相鄰原子磁矩反平行排列、凈磁化強度為零，具備抗外場干擾能力強、響應(yīng)速度快等特性，被視為高速高密度信息存儲與自旋電子器件的理想候選材料。然而，其零凈磁化特征使得傳統(tǒng)磁性表征手段面臨嚴峻挑戰(zhàn)。目前，反鐵磁序的研究主要依賴于散裂中子源和同步輻射光源等大科學裝置，存在空間分辨率有限、依賴宏觀有序結(jié)構(gòu)、難以用于微區(qū)與界面研究等瓶頸。

針對這一難題，以安徽大學宋東升教授為核心的研究團隊，聚焦于顯微方法與磁性表征技術(shù)的原始創(chuàng)新，基于球差矯正透射電鏡，提出并實現(xiàn)了原子柱分辨電子磁圓二色譜測量技術(shù)。該技術(shù)的核心突破在于，實現(xiàn)了單個原子柱磁信號的直接提取。研究團隊同時將信號強度提升一個數(shù)量級，突破了傳統(tǒng)技術(shù)信號弱、分辨率受限的制約。

研究團隊還將該技術(shù)應(yīng)用于兩類典型反鐵磁體系，驗證了該方法對不同反鐵磁結(jié)構(gòu)的普適性與可靠性。并在相關(guān)界面的研究中，直接觀測到僅一個晶胞厚度的磁性死層，呈現(xiàn)了界面區(qū)域磁序的顯著抑制，為深入理解界面磁性耦合機制及自旋器件界面工程提供了關(guān)鍵實驗依據(jù)。

本研究發(fā)展的原子分辨磁成像技術(shù)，突破了現(xiàn)有磁性表征技術(shù)空間分辨率的極限，為微觀磁結(jié)構(gòu)研究提供了新的研究工具。未來可廣泛應(yīng)用于界面磁性、拓撲磁結(jié)構(gòu)、反鐵磁性和交錯磁性等前沿領(lǐng)域，為自旋電子學、先進磁存儲器件及量子磁性材料的表征開辟了新的實驗途徑。（莊文倩）