致真精密仪器助力西安交通大学自旋电子学领域科研新突破

近期，西安交通大学材料科学与工程学院自旋电子与量子系统研究中心团队，以 “Temperature-dependent sign reversal of tunneling magnetoresistance in van der Waals ferromagnetic heterojunctions” 为题，在纳米科学领域知名期刊《Nanoscale》（英国皇家化学会期刊）上发表了一篇高水平研究论文。

在这项工作的背后，致真精密仪器（Truth Instruments）自主研发的KMP-L低温强场微区激光克尔显微成像系统发挥了不可或缺的作用，为解析异质结界面的关键物理机制提供了直接且决定性的实验证据。

研究背景：TMR信号调控的核心难题

磁隧道结（MTJs）是自旋电子器件的核心单元，其TMR效应的信号调控对拓展器件功能至关重要。在范德华（vdW）铁磁异质结中，磁性层间的耦合作用及温度对 TMR 的影响机制是当前研究的前沿与关键，要完整解释并最终实现对TMR信号的有效调控，就必须首先精准探明器件内部磁性层间的相互作用模式。然而，在微观尺度对二维材料层间磁耦合进行直接、原位的观测极具挑战性。

KMP-L系统：为揭示核心物理机制提供决定性证据

研究团队利用致真精密仪器的KMP-L系统，在接近CVI材料居里温度（约60K）的关键点（50K）进行了系统的MOKE测量。通过高分辨率磁畴成像，系统在零磁场条件下直接观测到CVI与FGT层呈现出相反的磁衬度，首次从空间分辨的角度直观证实了两者间存在反铁磁（Antiferromagnetic，简称AFM）耦合。这一微观层面的直接证据，构成了理解整个异质结矫顽场显著增强，乃至最终TMR信号为何在CVI居里温度附近发生反转的物理基础。

图：基于KMP-L系统获取的关键MOKE测量结果。其中，(b) 异质结在50K、零场下的磁畴像，其相反的磁衬度（亮/暗区域）直观揭示了AFM耦合的存在；(c) 不同微区的磁滞回线，清晰区分了各组分的磁特性，排除了自旋钉扎等干扰；(e) 通过固定FGT磁矩所测得的CVI磁滞回线，其显著的交换偏置现象为AFM耦合提供了另一有力佐证。

此外，借助KMP-L的微区定点探测能力，研究团队对异质结中不同区域（CVI与FGT接触区、裸露FGT区等）进行了磁滞回线测量，明确区分了CVI与FGT的矫顽场差异，为进一步排除电荷转移等其他可能的物理机制提供了坚实依据。

连接微观与宏观的关键纽带

致真精密仪器的KMP-L 系统以其卓越的性能，完美适配二维铁磁材料 “磁性弱、尺寸小、矫顽力高、需宽温区测试”的表征需求，在此次研究中，它不仅为解析反铁磁耦合机制与 TMR 信号反转规律提供了精准、可靠的实验依据，更成为连接材料微观磁结构与宏观器件性能的关键纽带。

此次与西安交通大学的成功合作，合作再次印证了国产高端仪器的价值 —— 不仅能为前沿科研提供可靠的表征支撑，更能成为推动基础研究走向应用突破的 “桥梁”。致真精密仪器将持续深耕低维材料、自旋电子学等领域的表征需求，为科研工作者提供更精准、高效的技术解决方案，助力更多突破性成果的诞生。

致真精密仪器一直以来致力于实现高端科学仪器和集成电路测试设备的自主可控和国产替代。

致真精密仪器通过工程化与产业化攻关，已成功研发出一系列应用于磁学、自旋电子学、纳米形貌表征等领域的前沿科研设备，包括“原子力显微镜、高精度VSM、磁光克尔显微镜等磁学测量设备、各类磁场探针台、低温强磁场光学测量平台、磁性芯片测试机等产线级设备、物理气相沉积设备、集成电路装备实训解决方案”等，如有需要，我们的产品专家可以提供免费的项目申报辅助、产品调研与报价、采购论证工作。

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