近日,欧洲杯直播
张力发教授、赵云山教授课题组在低维磁性材料热输运研究中取得重要进展。相关结果以“Unusual Thermal Transport in Few-Layer Van der Waals Antiferromagnet CrOCl”为题发表在国际重要期刊《Advanced Science》,影响因子14.3。课题组已毕业博士生杨宇为论文第一作者,欧洲杯直播
张力发教授和赵云山教授为论文的通讯作者。

少层范德华材料中的长程磁序已被证实,但关于磁子、声子以及磁振子极化子在相变温度附近和单层极限下的相变行为和磁声相互作用仍不清晰。热输运测量是一种研究磁性材料中磁子、声子及其相互作用的基本方法,得益于磁声相互作用在热输运过程中的显著影响,热输运测量也成为一种非常灵敏的磁性探针。CrOCl是一种稳定的、易剥离的反铁磁绝缘体材料,由于其低对称性的晶格和显著的磁弹耦合,使其在低温下展现出丰富的磁相变,成为了一个研究少层磁热输运的优秀候选材料。目前,单层CrOCl中的磁基态(铁磁构型或反铁磁构型)仍存在分歧,并且层状磁性材料在单层极限附近的热输运还没有被实验所研究。因而,本工作开展了关于少层CrOCl材料的面内热输运测量和界面热输运测量,提供了大量新颖的物理现象和实验结果。

在这项工作中,我们利用惠斯通电桥增强了传统悬空热桥法的测量精度,使得悬空热桥法可以在0.5K的温度差下准确的测量材料的热导率,从而实现相变温度附近的热导率连续测量。基于这一方法,我们测量了从块体至2层的CrOCl薄片,发现了随厚度改变的相变特征:在奈尔温度处,从谷型特征(块体)转变为峰型特征(少层)。并且我们给出了相关的物理解释,认为这些现象来自于少层中更强烈的磁声相互作用。此外,我们还首次在实验上观测到了磁子增强的金属-绝缘体界面热导,这可能是一种新型的界面增强方案。
该研究工作得到了国家重点科技发展计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等经费资助。