近日,浙江理工大学物理学系宋昌盛副教授团队联合山西师范大学、新疆理工学院,在二维多铁异质结斯格明子领域取得重要进展,相关成果以“Ferroelectricity-driven metallicity and magnetic skyrmions in the van der Waals Cr2Ge2Te6/Hf2Ge2Te6 multiferroic heterostructure”为题发表在国际权威物理期刊《Physical Review B》上。理学院22级硕士生陈政(物理学)为论文第一作者,宋昌盛副教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金,浙江省自然科学基金,及浙江理工大学优秀研究生学位论文培育基金等项目的支持。

工作简介:
研究团队通过第一性原理计算与原子自旋模拟,在二维范德华异质结Cr₂Ge₂Te₆/Hf₂Ge₂Te₆(CGT/HGT)中实现了铁电极化对材料金属性、磁各向异性及拓扑自旋态的非易失性调控。研究发现,通过异质结中HGT层中铁电极化方向的翻转调控,可诱导CGT层中磁易轴从面内转向面外,同时通过层间滑移,可实现斯格明子(Skyrmion)与双半子(Bimeron)的产生与湮灭。这一突破为开发电控、低功耗自旋存储与逻辑器件提供了理论支撑。

论文信息:
Zheng Chen, Hongliang Hu, Xiaoping Wu, Wenjun Zhang, Ping Li, and Changsheng Song*, Phys. Rev. B 111, 144418 (2025).
URL: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.144418