来源：中国科学院物理研究所
由于多自由度之间强烈的关联耦合，过渡金属氧化物表现出非常丰富的物理性能，如金属-绝缘体转变、高温超导、铁磁、铁电、多铁性等等。而随着薄膜生长技术的提高，从原子层尺度人工构建不同氧化物的异质界面，引入外延应力、对称性破缺邻近效应磁邻近效应是诱导非磁体系产生长程铁磁序的重要手段。例如在5d顺磁氧化物sriro3与铁磁lamno3、lacoo3或反铁磁srmno3组成的异质结体系中，均成功在sriro3层中诱导出界面铁磁相。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室m03组近年来致力于氧化物异质界面物性设计及调控方面的研究工作，希望利用异质界面晶体场、应力场、电荷重组、轨道重构等效应诱导出完全不存在于体相材料的界面新物态，在磁邻近效应相关研究方面也取得了一系列重要进展，包括钌氧化物巡游铁磁相构筑及磁矩增强（adv. funct. mater. 33, 2300338 (2023)，small 19, 202308172 (2023)），钌氧化物界面超交换铁磁相八重对称磁各向异性（adv. funct. mater. 33, 2306434 (2023)）、锰氧化物/镍氧化物界面层状磁性结构解析（nano lett. 24, 1122 (2024)）等等，为该效应的深入物理理解提供了新的思路。
然而，在常规磁邻近效应中，铁磁或反铁磁诱导层的天然存在，会对界面铁磁相产生强烈的钉扎效应，给界面铁磁相的磁矩以及各向异性调控带来了局限性。如果能在完全由两种非磁性材料的异质结构中也生成界面铁磁相，其界面磁矩将表现出准二维磁性的特征，具备更强的可操控性。最近，该组博士研究生郑洁在陈沅沙副研究员、孙继荣研究员的共同指导下，联合松山湖材料实验室张静副研究员，成功在两种顺磁氧化物 caruo3 (cro)和lanio3 (lno)组成的超晶格中诱导出界面铁磁相。通过设计单个超晶格周期内的cro与lno层的不同厚度，成功证明界面耦合作用在cro和lno层中都建立了长程铁磁序，并表现出完全相同的居里温度本研究的相关内容以“charge-transfer-induced interfacial ferromagnetism in ferromagnet-free oxide heterostructures”为题发表在《acs nano国家自然科学基金委原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c01910