自旋-轨道协同调控新机制：无场反铁磁存储与交替磁性调控的轨道霍尔效应

演讲者:   张力舒，山东大学

时间:      2025年6月26日，下午14:00

邀请人:   祝智峰

地点:      信息学院 1C-201

摘要:

近年来，RuO₂作为理解交换分裂共线反铁磁体（现称为交替磁体，altermagnets）的关键材料，受到了广泛关注。然而，关于RuO₂中磁性存在与否的报道存在分歧。相关研究表明，RuO₂的块体晶体并不呈现反铁磁（AFM）序，这与之前报告提出Ru磁矩约为0.05μB的AFM序不符。此前的工作则认为，磁性自旋霍尔效应在RuO₂中自旋电流的产生中起到了重要作用。在本工作中，我们基于第一性原理密度泛函理论（DFT）计算，探索磁性对这种名义上交替磁体材料的轨道霍尔效应的影响。通过调节DFT中的Hubbard U修正，我们发现电子-电子关联对RuO₂中的磁性影响显著，随着U值的增加，系统从非磁性态过渡到交替磁性态。我们进一步计算了RuO₂块体在其非磁性和磁性两种状态下的自旋与轨道霍尔电导率。研究结果表明，RuO₂中的轨道霍尔效应与交替磁性的出现之间存在非平凡的相关性。本工作的发现为RuO₂的磁性与输运性质提供了新的认识，也为揭示该材料中交替磁性的存在提供了新途径。

报告人简介:

张力舒，研究员，山东大学齐鲁青年学者。2021年6月获山东大学工学博士学位，随后赴新加坡国立大学物理系开展博士后研究，导师冯元平教授。2022年8月至2024年8月于德国亥姆霍兹联合会-于利希研究中心Peter Grünburg研究所任“洪堡学者”，合作导师Stefan Blügel教授和Yuriy Mokrousov教授，并获德国洪堡基金委资助赴英国剑桥大学物理系/卡文迪许实验室Mike Payne教授课题组访问。后赴美国内布拉斯加大学林肯分校物理与天文系Evgeny Tsymbal教授课题组任博士后研究员。2025年3月回国加入山东大学材料学院。近五年，在《Nature》、《Science Advances》、《ACS Nano》、《Physical Review B》、《Applied Physics Reviews》、《Physical Review Applied》等国际期刊发表SCI论文，总发表数四十余篇，其中第一作者19篇，他引千余次。获美国物理学会APS卓越学生奖、爱思唯尔Elsevier计算材料科学新星等奖励。担任《Nature》、《Science Advances》、《Physical Review Letters》等顶尖期刊同行评审专家，现任《Frontiers》期刊编委、《Materials》客座编辑、《APL Electronic Devices》早期职业编委顾问委员会成员。