近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀课题组，联合英国华威大学研究员彭威和教授Marin Alexe、韩国浦项科技大学教授Daesu Lee等，依托稳态强磁场实验装置（SHMFF）的水冷磁体扫描力显微镜和超导磁体SMA组合显微系统，在氧化物薄膜的铁弹性晶体取向调控方面取得进展。该研究利用超锐针尖诱导的剪切应力，实现对氧化物薄膜中铁弹性畴的三维操控。
铁性材料如铁磁、铁电、铁弹中复杂的畴结构及其诱导的局部异质性，为理解与优化材料的功能物性带来了挑战与机遇。铁弹材料作为铁性材料中最庞大的一类，其特征是晶格在机械应力下表现出具备弹性滞后的多取向态切换。在复杂氧化物中，铁弹序常与其他自由度如电荷、自旋、轨道等强烈耦合，对材料的电子性质产生重要影响。目前，纳米尺度下对铁弹序的非易失性、非破坏性调控手段仍然缺乏，制约了相关基础研究和应用开发。
该研究以铁磁金属氧化物SrRuO3薄膜为研究对象，利用SHMFF水冷磁体平台开发的高灵敏磁力显微镜系统，在2-300 K温度范围和0-35 T磁场条件下，观测了纳米磁畴结构。实验发现，具备（111）晶体取向的SrRuO3薄膜在5 K以下低温基态时，需要27-35 T的超高磁场才能使磁畴逐渐达到饱和状态。研究通过原位对比扫描电子显微镜电子通道衬度（ECC）的铁弹畴图像和MFM的磁畴图像，并结合微磁模拟，证实铁弹畴壁处的面内磁化分量以“头对头/尾对尾”模式排列，并产生杂散场对比。这揭示了该体系存在的铁磁-铁弹性耦合即磁弹性耦合现象，表现为晶体取向锁定的磁各向异性特性。
在调控技术方面，该研究通过控制超锐针尖施加的剪切应力场，在SrRuO3（001）和（111）薄膜中分别实现了四变体和三变体晶体取向的选择性切换，同时，ECC成像展示了畴结构的可控转变过程。进一步的磁输运和高灵敏磁力显微镜系统观测表明，这种铁弹切换可以精确调控磁易轴的取向选择。通过调节原子力显微镜针尖的载荷力，研究实现了纳米级深度分辨调控，即低载荷力可选择性作用于薄膜表层，施加3 mN载荷力可贯穿10 nm厚薄膜全层，这为设计垂直磁异质结构提供了新路径。
这一铁弹性“书写”技术已制备出50 nm宽的磁畴条纹和26×26 nm2点状磁畴，其磁态可通过高灵敏磁力显微镜系统稳定读取，估算存储密度达148 Gbit/cm2。在自旋电子学领域，团队通过调控层间磁各向异性，在SrRuO3单层膜中实现无外场自旋轨道矩磁化翻转：当表层晶体取向旋转180度时，自旋霍尔效应产生的层间自旋流不再抵消，反常霍尔信号变化幅度翻倍。该调控方案在 (La0.7Sr0.3)(Mn0.9Ru0.1)O3体系中的成功复现，验证了其普适性。
上述研究建立了基于原子力显微镜针尖的三维铁弹性“写入”技术，为研究超导、磁输运等涉及结构异质性的相关物性提供了新方法，并为机械可编程的非易失性纳米电子学开辟了新方向。
相关研究成果在线发表在《自然-纳米技术》（Nature Nanotechnology）上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。
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铁弹性“写入”与晶体方向选择。（a）原子力显微镜针尖加载下剪应力分布示意图，（b）根据快速与慢速扫描轴，由拖尾引起的晶体剪切示意图，（c、d）ECC图像展示了确定性的铁弹性“写入”。
交变磁性是近年来提出的第三类基本磁相。交变磁性既有反铁磁体的零净磁场，又具有铁磁体的自旋劈裂现象。通常，两者被认为是不相容的。交变磁性兼具铁磁性和反铁磁性的优势，为制造自旋电子器件带来了新突破口，在磁存 11月13日，教育部召开学习贯彻落实习近平总书记给中国国际大学生创新大赛参赛学生代表重要回信精神座谈会。教育部党组书记、部长怀进鹏出席会议并讲话。教育部党组成员、副部长吴岩主持会议。 怀进鹏指出，习近平 对住宿在校的学生来说，特别是留守学生，最缺的就是陪伴。在湖北省襄阳市谷城县一所乡镇学校，为了让初中生在校能安心睡觉、吃饭和学习，校长每天都坚持陪餐、陪寝，和学生住在一栋宿舍楼，尽可能地陪在 一、成立背景随着全球科技革命和产业变革加速演进，大力发展职业教育、培养高素质技能人才已成为各国教育的优先任务和共同目标，各国职业教育之间的交流往来和学习互鉴也越发频繁和密切。中国政 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈文静 通讯员 张少利 龙海燕 刘嫄 刘意 肖顺彬）日前，2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛财经商贸赛道三“关务实务小组”赛项在长沙航空职业技术学院（简 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 张迎春 陈卫炉 记者 李柯）11月2日，由长三角职业教育产科教创新联盟与奉贤区科学技术协会共同主办的“长三角新质生产力与绿色智造学术研讨会暨2024长三角职 。本文链接：研究依托水冷磁体扫描力显微技术实现薄膜晶向高密读写新方法http://www.sushuapos.com/show-12-1315-0.html
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