复旦大学吴施伟/袁喆团队：低维层间反铁磁体系-磁翻转动力学 | Nature

背景：磁性材料探索和磁性理论研究持续推动信息技术发展。相比于铁磁体，反铁磁体具有杂散场弱、动力学过程快等优势，有望用于开发更高密度、更快速度的磁性存储器，但其缺乏宏观磁化，如何可靠调控其奈尔序方向是技术难题。近年来，二维范德华层间反铁磁体系因其丰富的反铁磁基态和多样的物性调控手段而备受关注。研究目的：复旦大学吴施伟/袁喆团队旨在探索低维层间反铁磁体系的磁翻转动力学，寻找能够实现确定性整体切换的反铁磁材料，并阐明其物理机制。结论：该研究报道了一类“Stoner–Wohlfarth反铁磁体”（如CrPS4），在外磁场下能像铁磁体一样展现出确定性的双稳态整体切换（层间锁定型）。团队利用自主开发的多模态磁光显微技术成功观测到这一现象，并通过拓展经典的Stoner-Wohlfarth铁磁模型，提出了用于描述此类反铁磁体的理论框架和判据（特征交换尺寸），揭示了层间耦合与磁各向异性竞争决定翻转模式的关键机制。该工作为开发新一代低功耗、高速运算芯片提供了全新路径，并展示了非线性磁光显微技术在低维磁性研究中的巨大潜力。