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二维磁性材料非线性光学研讨获主要希望

2019-08-02 10:28:25根源:科技日报
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科技日报上海8月1日电  复旦大学物理系吴施伟课题组与华盛顿大学许晓栋课题组协作,二维磁性材料双层三碘化铬中观测到源于层间反铁磁构造的非互易二次谐波非线性光学呼应,胜利揭示了三碘化铬中层间反铁磁耦合与范德瓦尔斯堆叠构造的关连。该效果8月1日发外《自然》杂志上。

二维磁性材料是近年来国际上备受体恤的研讨热门。然而因为该材料编制全体对外不过现出磁性,加之样品既薄又小,实行研讨不停是范畴内的一大艰难。

仅有几个原子层厚的二维反铁磁材料对外部的物理鼓舞,一般难以发生可测量呼应。吴施伟标明说:“过去这个题目就像是灯光照不到的地方。然而便是如许的一种‘暗’形态,现能通过二次谐波的方式变‘亮’。”据先容,研讨团队实行中探测的反铁磁材料仅有两个原胞层厚度(厚度2纳米以下),此条件下,中子散射等测量手腕很难奏效。针对这一题目,团队基于众年二维材料非线性光学研讨范畴的积聚,应用了光学二次谐波这一体例来探测二维磁性材料的磁构造与相关特征。

光学二次谐波不依赖于材料的宏观磁性,而取决于微观磁构造变成的对称破缺。双层三碘化铬反铁磁态下,其磁构造不光打破了时间反演对称性,也打破了空间反演对称性,由此发生激烈的非互易二次谐波呼应。编制升至改变温度以上,或施加面外磁场拉为铁磁态后,磁构造的对称性却爆发了改动,这一二次谐波信号也随之消逝。

研讨团队同时发明,双层反铁磁三碘化铬的二次谐波信号,呼应系数上有三个以上数目级的晋升,比常规铁磁界面发生的二次谐波更是跨过十个数目级。应用这一激烈的二次谐波信号,团队得以揭示双层三碘化铬的原胞层堆叠构造的对称性。(肖暖暖 记者王春)


责编:张阳

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