摘要：电控磁效应调控二维(2D)反铁磁(AFM)材料的研究结合了电控磁效应与半导体工艺兼容且低能耗的优势,2D材料范德瓦耳斯界面便于异质集成以及AFM材料无杂散场、抗外磁场干扰、内禀频率高的优势,成为领域内研究的重点.载流子浓度调控是电控磁效应的主要机制,已被证明是调控材料磁性能的有效途径.层内AFM材料的净磁矩为零,磁性调控测量存在挑战,故其电控磁效应研究尚少且潜在的机制尚不清楚.基于有机阳离子的多样性,本文利用有机阳离子插层系统地调控了2D层内AFM材料MPX_(3)(M=Mn,Fe,Ni;X=S,Se)的载流子浓度,并研究了电子掺杂对其磁性能的影响.笔者在MPX_(3)家族材料中发现了依赖载流子浓度变化的AFM-亚铁磁(FIM)/铁磁(FM)的转变,并结合理论计算揭示了其调控机制.本研究为2D磁性材料的载流子调控磁相变提供了新的见解,并为研究2D磁体的电子结构与磁性之间的强相关性以及设计新型自旋电子器件开辟了一条途径.

摘要：二维磁性材料是二维材料家族的新成员,其在单原胞层厚度依然保持长程磁序且易受外场调控,这为二维极限下的磁性以及其他新奇物理效应的研究提供了理想的平台,又为低功耗自旋电子学/磁存储器件的研制开辟了新的途径,成为国际上备受关注的前沿热点.本综述首先系统介绍了近年来发现的各类本征二维磁性材料的晶体结构、磁结构以及磁性能,并讨论了由磁场、电场、静电掺杂、离子插层、堆叠方式、应变、界面等外场调控二维磁性材料磁性能的研究进展,最后进行总结并展望了二维磁性材料未来发展的研究方向.深入理解二维磁性材料磁性的起源和机理、研究其磁性能与微观结构之间的关联,为寻找具有更高居里温度(奈尔温度)的磁性材料、设计多功能的新概念器件具有重要意义.