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PHI CHINA的AES仪器产品，在过去一年为用户带来卓 越的科学研究体验，而高质量的科研出版物正是科学进步、理解和交流的基石。

回顾 2021 年，PHI AES，包括PHI 710和 PHI 4700仪器，在支持科学研究方面产生了积极的影响，PHI AES仪器为1300多篇学术出版物提供了关键科学数据，其中许多成果发表在高影响力期刊（Nature和Science）。

PHI AES仪器主要用于研究大量具有高科技特性和重大研究价值的新型材料：如基于钙钛矿1、砷化镓2和硅3 的太阳能电池；假肢和医疗植入物4-6 ; 二维量子材料7 ; 用于燃料电池、水分解、能量储存8-9和有机微污染物去除10 的新型催化剂；发光二极管11-12；热电材料13 ; 金属合金的深海摩擦腐蚀14 ; 核电站和水冷反应堆的低碳钢材料15; 不锈钢点腐蚀16 ; 增材制造17 ; 锂离子电池18-19 ; 以及全固态电池20。

其中一个例子是在《Nature Communications》上发表的一篇由华东理工大学工业废水无害化与资源化国家工程研究中心的研究成果，为当前“双碳”目标下生物质等原料的高原子经济性转化利用提供了有效的参考。这项工作筛选多种天然矿物和实际矿粉，由此发掘Fe-Mn的多级赋存形态对氧化自由基的发生与调控至关重要，并进一步设计优化了MnO2和针铁矿混合的软锰矿物理混合针铁矿复合催化剂，实现了产物乙醇酸（GA）和甲酸（FA）的高产率协同制备。整个催化体系也表现出了高度的稳定性，展现了优异的实际应用前景，完善了生物基聚乙醇酸产业链上一环，提供了双碳背景下煤基-生物基新材料产业协同创新的可行性。在本项目研究中通过使用 PHI AES 710扫描俄歇纳米探针，科学家们对新鲜的Mn基催化剂和反应后的催化剂表面获得了Mn元素空间分辨影像，帮助阐明了催化剂氧化的机制（图1）。PHI AES 710仪器所具备的高空间分辨(<8 nm) 元素影像功能能够对材料的形貌和表面元素分布提供出色的可视化效果。

图 1. 新鲜（底部）和反应后（顶部）MnO2 /Goe催化剂AES的SEM影像和Mn元素俄歇影像。

另一例子是发表在《NPG Asia Materials》的论文，由东京工业大学和格拉斯哥大学的研究者22利用 PHI AES 710仪器研究了铁基超导体。在这项工作中，通过俄歇深度剖析探测了Fe-pnictide异质结构层状材料的界面化学性质。俄歇深度剖析结果显示了在未掺杂和Co2+替代的情况下，存在光滑和干净的界面，以及在沉积过程中过量O 2-存在的情况下形成的界面层（图2）。对这些极薄层进行精确深度剖析的结果体现了PHI AES 710优异的深度分辨能力。

图2. STEM 图像: a. 干净的、未掺杂Sm-1111/Ba-122的界面、b. 干净的，Co 2+ -取代La-1111/Ba-122的界面、c. Sm-1111/Ba-122中的界面层 (IFL)（过量的O 2–）；AES深度剖析: d. 未掺杂Sm-1111/Ba-122、e. Co 2+ -取代La-1111/Ba-122，和f. Sm-1111/Ba-122中的界面层 (IFL)（过量的O 2–）。

PHI CHINA的TOF-SIMS仪器产品，在过去一年为用户带来卓越的科学研究成果。

回顾 2021 年，PHI nanoTOF (TOF-SIMS) 仪器在支持科学突破方面产生了积极的影响，PHI TOF-SIMS仪器为900多篇学术出版物提供了关键科学数据。

PHI TOF-SIMS 仪器主要用于研究大量具有高科技特性和重大研究价值的新材料，如钙钛矿太阳能电池1-3、二维材料4、生物材料5,6和锂离子电池7-9 。PHI nanoTOF仪器的表面分析能力和独特功能正在成为科学前沿探索和新材料研发的强有力工具，实现对材料组分的深度剖析和空间分布探测。

材料的深度剖析案例：纽约大学Tandon工程学院的客户使用PHI nanoTOF II和PHI VersaProbe仪器对钙钛矿太阳能电池开展了研究1，通过TOF-SIMS深度剖析来分析减少空穴传输层 (HTL) 中锂离子含量会如何降低器件垂直方向的含量，相关研究成果发表在Nature期刊。作者证明了嵌入钙钛矿活性层的锂离子会导致钙钛矿分解并形成金属铅，从而产生复合位点。锂离子主要集中在底部接触层中 (图 1a)，从而导致器件失效。而二氧化碳掺杂会降低器件中锂离子信号，特别是底部接触层中锂离子的积累会大幅度减少（图 1b）。

图 1. 原始太阳能电池 (a) 和 CO2处理层 (b) 的TOF-SIMS 深度剖面。

材料的空间分布案例：发表在 Advanced Electronic Materials的论文展示了TOF-SIMS在二维材料功能化（如 MoS2和 WSe2）研究中的重要作用4 。德国联邦国防大学的科学家结合原子力显微镜-红外光谱(AFM-IR)和表面灵敏的TOF-SIMS，克服了一般常规表面分析方法的局限性，并证明了二维材料的表面高选择性功能化。在图2中，32S-、28Si-、O-、C-、CH-和 CH2-的TOF-SIMS二次离子分布图清晰展示了在SiO2 /Si的基底上，PBI功能化后的CVD-生长的单个清晰可辨的MoS2二维材料薄片。此项研究突出了TOF-SIMS表面分析技术在二维材料和有机SAMs领域的巨大潜力。

图2. 32S-、28Si-、O-、C-、CH-和 CH2-二次离子的高分辨率TOF-SIMS图

更多PHI TOF-SIMS论文信息

1.https://doi.org/10.1021/acsami.1c15505

2.https://www.nature.com/articles/s41586-021-03518-y#Sec26

3.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202101454

4.https://doi.org/10.1038/s41566-021-00857-0

5.https://doi.org/10.1002/aelm.202000564

6.https://doi.org/10.1038/s41598-021-92044-y

7.https://doi.org/10.1038/s41598-020-78416-w

8.https://doi.org/10.1002/smll.202104532

9.https://doi.org/10.1116/6.0001044

10.https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.11.017

Quantum Design中国用户科研成果快报（2022年第10期）

《Quantum Design中国用户科研成果快报》是由Quantum Design中国定期汇总Quantum Design中国用户（包括综合物性测量PPMS、全新一代磁学测量系统MPMS3用户等）在众多研究领域的近期科研成果，为大家的相关科学研究提供参考。

本期文献目录：

1. Engineering Spin Configurations of Synthetic Antiferromagnet by Controlling Long-range Oscillatory Interlayer Coupling and Neig hboring Ferrimagnetic Coupling. Adv Mater (2022)  山东大学 颜世申.

2. Large Magneto-transverse and Longitudinal Thermoelectric Effects in the Magnetic Weyl Semimetal TbPtBi. Adv Mater (2022)  华中科技大学 常海欣.

3. Titanium doped kagome superconductor CsV3−xTixSb5 and two distinct phases. Science Bulletin (2022) 中科院物理所 高鸿钧.

4. Tailored Ising superconductivity in intercalated bulk NbSe2. Nature Physics (2022)  清华大学 周树云.

5. Chirality flips of skyrmion bubbles. Nat Commun (2022)   中科院物理所 王文洪.

6. Assembly-induced spin transfer and distance-dependent spin coupling in atomically precise AgCu nanoclusters. Nat Commun (2022)   中科院固态物理研究所 伍志鲲.

7. Construction of conducting bimetallic organic metal chalcogenides via selective metal metathesis and oxidation transformation. Nat Commun (2022)  中科院化学所 徐伟.

8. Two-dimensional multiferroic material of metallic p-doped SnSe. Nat Commun (2022)   武汉大学 何军.

9. Two-Dimensional Wedge-Shaped Magnetic EuS: Insight into the Substrate Step-Guided Epitaxial Synthesis on Sapphire. J Am Chem Soc (2022) 北京大学 侯仰龙.

10. Superatomic-Charge-Density-Wave in Cluster-Assembled Au6Te12Se8 Superconductors. J Am Chem Soc (2022)   复旦大学 李世燕.

11. Exploring the Metal-Insulator Transition in (Ga,Mn)As by Molecular Absorption. Nano Lett (2022)  中科院半导体研究所 赵建华.

12. Polar Magnetism Above 600 K with High Adaptability in Perovskite Oxides. ACS Appl Mater Interfaces (2022)  中科院金属所 张志东.

13. La4TX (T = Ru, Rh, Ir; X = Al, In): A family of noncentrosymmetric superconductors with tunable antisymmetric spin-orbit coupling. Science China Materials (2022)  浙江大学 袁辉球.

14. Modulation of superconducting grain structure to achieve high critical current in Ba0.6K0.4Fe2As2 multifilament round wires. Journal of Alloys and Compounds (2023) 中科院电工所 马衍伟.

15. Superconductivity with large upper critical field in noncentrosymmetric Cr-bearing high-entropy alloys. Scripta Materialia (2023)  浙江大学 曹光旱.

16. Mo3ReRuC: A Noncentrosymmetric Superconductor Formed in the MoReRu-Mo2C System. Inorg Chem (2022)  浙江大学 曹光旱.

17. Comparative Study on the Magnetic and Transport Properties of B-Site Ordered and Disordered CaCu3Fe2Os2O12. Inorg Chem (2022)  中科院物理所 龙有文.

18. Tunable Superconductivity in Phosphorus‐Doped Topological Transition‐Metal Germanide Mo5Ge3. Advanced Quantum Technologies (2022) 浙江大学 曹光旱.

19. Reversible and Nonvolatile Manipulation of the Spin-Orbit Interaction in Ferroelectric Field-Effect Transistors Based on a Two-Dimensional Bismuth Oxychalcogenide. Physical Review Applied (2022)  广州大学 郑仁奎.

20. Enhancement mechanism of maximum energy product in hot-deformed Nd-Fe-B magnets by addition of ferromagnetic substances. Journal of Rare Earths (2022)  中科院宁波材料所 陈仁杰.

21. Enhancement of Spin Polarization in Two-Dimensional Electron Gases at Patterned LaAlO3/SrTiO3 Interfaces. The Journal of Physical Chemistry C (2022)  南京大学 宋凤麒.

22. Magnetotransport properties of the kagome magnet TmMn6Sn6. Physical Review B (2022)  中山大学 王猛.

23. Evidence of unconventional pairing in the quasi-two-dimensional CuIr2−xRuxTe4 superconductor. Physical Review B (2022)   浙江大学 袁辉球.

24. Single-crystal growth and superconductivity in RbNi2Se2. Physical Review B (2022)  中山大学 王猛.

25. Itinerant antiferromagnetism in Co3S4−δ. Physical Review B (2022)  浙江大学 曹光旱.

26. Incommensurate spin density wave and magnetocaloric effect in the metallic triangular lattice HoAl2Ge2. Physical Review B (2022)  中科院金属所 张志东.

27. Electronic and magnetic properties of intermetallic kagome magnets RV6Sn6(R=Tb−Tm). Physical Review Materials (2022)  中科院物理所 程金光.

28. Destabilization of the Charge Density Wave and the Absence of Superconductivity in ScV6Sn6 under High Pressures up to 11 GPa. Materials (2022)  中科院物理所董晓莉.

29. Shubnikov-de Haas oscillations and nontrivial topological states in Weyl semimetal candidate SmAlSi. J Phys Condens Matter (2022) 华中科技大学 夏正才.

山东大学 颜世申等

Engineering Spin Configurations of Synthetic Antiferromagnet by Controlling Long-range Oscillatory Interlayer Coupling and Neig hboring Ferrimagnetic Coupling. Adv Mater (2022)

摘要

磁性材料特定自旋构型的可控操纵是构建功能性自旋电子器件的关键。本文通过控制长程层间交换耦合和邻近的亚铁磁耦合，将铁磁、亚铁磁和反铁磁自旋构型的优点集成到了一个人工合成反铁磁异质结（SAF）——Pt/[Co/Pt/Co]/Ru/CoTb ，它由铁磁性Co/Pt/Co和铁磁性CoTb层组成，具有四种可操控自旋构型，同时实现了室温下磁化的补偿、剩磁态反常霍尔电阻的增强、稳定的自旋轨道矩可控的磁化翻转，以及对外界磁场的抵抗能量。这种独特的人工合成反铁磁异质结构SAF有望用于超高密度磁存储器、自旋逻辑器件以及神经形态计算硬件。

MPMS 

The magnetic hysteresis loops were measured using a small piece of 5mm×5mm by the superconducting quantum interference device (SQUID).

华中科技大学 常海欣等

Large Magneto-transverse and Longitudinal Thermoelectric Effects in the Magnetic Weyl Semimetal TbPtBi. Adv Mater (2022)  

摘要

磁性拓扑半金属为基于热电（TE）效应的发电和固态冷却提供了新的机会。磁性与非平庸能带拓扑的相互作用促使磁性拓扑半金属产生较强的横向TE，而纵向TE性能通常较差。在此，我们证明了磁性Weyl半金属TbPtBi同时具有较高的横向和纵向热电效应。在300 K和13.5T时，其横向热功率和PF分别达到214 μV K−1和35 μW cm−1 K−2 ，与最 先 进的热电材料相当。结合第 一性原理计算、纵向磁电阻和平面霍尔电阻测量以及双带模型拟合，我们将大的横向热功率和PF归因于双极效应和大霍尔角。此外，不完全补偿的载流子和较大的横向磁阻可使最 大磁纵向热功率达到251 μV K−1,PF为24 μW cm−1 K−2 （@150 K和13.5 T），是零磁场条件下的2倍。这项工作展示了拓扑半金属在TEs方面的巨大潜力，并为磁性TEs提供了一个新的极好的候选材料。

PPMS Resistivity

Resistivity, Hall resistivity and rotating Hall resistivity were measured on the same sample by using a PPMS-14T system (Quantum Design). 

中科院物理所 高鸿钧等

Tunable quantum gaps to decouple carrier and phonon transport leading to high-performance thermoelectrics. Nat Commun (2022)

摘要

钒基笼目超导体CsV3Sb5因其独特的反常霍尔效应(AHE)、电荷密度波(CDWs)、向列性和赝隙配对密度波(PDW)与非常规强耦合超导共存而备受关注。笼目体系中，CDWs的起源、非常规超导性与不同电子态之间的关联关系仍存在争议。而笼目层中的化学掺杂是揭示其内在物理的最直接方法之一。在此，本文首次报道合成了Ti替代CsV3Sb5单晶，其丰富的相图暗示纠缠电子态的演化。CsV3−xTixSb5中Ti原子在笼目层中直接替代了V原子，替代后材料表现出两种不同的超导相。Ti微替代相表现出非常规的V型超导隙，并与减弱的CDW、PDW、AHE和向列性共存。Ti高替代相具有U型超导间隙，只伴有短程旋转对称破坏CDW，而长程CDW、面内电阻率双对称性、AHE和PDW均不存在。此外，我们还证明了其他元素（如Cr和Nb）替代V原子，也会对超导相和CDW有不同调制。这些发现为合成一种新的掺杂CsV3Sb5材料家族开辟了一条道路，并进一步为笼目超导体中不同相关电子态的调制和超导配对提供了一个新的平台。

PPMS Resistivity & Ratator + MPMS

Magnetic susceptibility and magnetization oscillation were determined by a SQUID magnetometer (Quantum Design MPMS XL-1 and MPMS-3). The superconductivity transition of each sample was monitored down to 2 K under an external magnetic field of 1 Oe. Both in-plane electrical resistivity and Hall resistivity data were collected on a Quantum Design Physical Properties Measurement System (PPMS).

清华大学 周树云等

Tailored Ising superconductivity in intercalated bulk NbSe2. Nature Physics (2022) 

摘要

层状材料降低维度可以获得不同于其块体的性质。然而，原子层厚度的样品，特别是金属单层薄片，所展现出的层展现象，往往是以牺牲其他重要特性为代价的。例如，Ising超导现象（来自K和K ‘谷的配对电子自旋位于面位反向排布，导致平面内上临界场超过泡利极限）仅存在与二维单层NbSe2中，在NbSe2块体并不可见。但相比于大块晶体，单层NbSe2临界温度明显降低。本文采用了一种离子插层块体的方法来调控NbSe2的维度，产生了与非插层块体临界温度相近的Ising超导性，并且插层块体比单层薄片更稳定。角分辨光电子能谱测量揭示了插层块体具有二维电子结构，相比单层NbSe2薄膜，插层块体具有电子掺杂。该篇工作表明离子液体阳离子插层是一种有效的控制材料维度和载流子浓度的技术，可以实现超越块体和单层样品的定制性能。

PPMS Resistivity

Transport measurements were performed in a Physical Property Measurement System (PPMS, Quantum Design) with the lowest temperature of 1.6 K and magnetic field up to 9 T. 

中科院物理所 王文洪等

Chirality flips of skyrmion bubbles. Nat Commun (2022)  

摘要

三维磁性织构和手性反转引起了基础研究领域的极大兴趣。本文采用洛伦兹透射电子显微镜的矢量场断层成像方法，重建了中心对称磁体MnNiGa中的斯格明子的三维磁结构，依据斯格明子表面和中心的磁感应强度重构确定了其磁构型。我们发现斯格明子手性极易发生改变，但极性始终保持不变，保留它们在材料基质中的奇点。我们的结果为研究斯格明子手性行为提供了有价值的见解。

PPMS VSM

The specific field cooling (FC) manipulation was performed with a physical property measurement system (PPMS). 

中科院固态物理研究所 伍志鲲等

Assembly-induced spin transfer and distance-dependent spin coupling in atomically precise AgCu nanoclusters. Nat Commun (2022)

摘要

纳米粒子组装为从纳米尺度到宏观世界的性能和应用铺平了道路。然而纳米粒子的组成和结构(特别是表面结构)不明，导致研究很受限。组装原子级精确的纳米粒子具有挑战，而且金属芯尺寸大于1纳米的纳米粒子组装还未实现。本研究采用现场合成+组装的方法，成功获得了Ag77Cu22(CHT)48 (CHT:环己甲乙酯)纳米粒子的直链组装结构，其中两个纳米粒子被一个S原子分离。虽然Ag77Cu22(CHT)48带有一个未配对的闭壳电子，但组装结构磁矩主要在S键上，具有磁性各向同性，并且实验验证了硫自由基未组装时是不稳定的，证明了组装诱导自旋转移。此外，自旋纳米粒子在很短粒间距离时发生偶联并失去顺磁性，即自旋偶联取决于粒间距离。然而，并没有发现自旋耦合导致纳米颗粒的生长。

MPMS

Magnetization measurements were carried out for the NCs (sealed into nonmagnetic capsules) as a function of temperature and field by using a SQUID magnetometer (Quantum Design MPMS3).

中科院化学所 徐伟等

Construction of conducting bimetallic organic metal chalcogenides via selective metal metathesis and oxidation transformation. Nat Commun (2022)  

摘要

铁导电有机金属硫化物(OMCs)因其优异的电性和功能引起广泛关注。然而，OMCs的电子结构和功能调控通常局限于单金属节点和类石墨烯配体的结合。本文通过选择性金属复分解和氧化转化，合成的双金属OMCs家族([CuAgx(C6S6)]n, x = 4或2)，由交替堆叠了1D 铜-二硫代烯链和2D Ag-S网络构成，两者协同充当电荷传输路径，使双金属OMCs材料具有高导电性。异质金属节点的加入使非磁性的[Ag5(C6S6)]n变成顺磁金属[CuAg4(C6S6)]n ，在磁化率测量中表现出相干-不相干连续转变和罕见大Sommerfeld系数，使人联想到近藤晶格特征。这项工作为OMCs电子结构的调控开辟了一条途径，并为研究电子局域和巡游直接的平衡提供了一个平台。

PPMS Resistivity & HC

The electrical conductivities were measured on the pelletized samples via a four-probe method in a Physical Property Measurement Systems (PPMS-9, Quantum design). The low-temperature heat capacity measurements were also performed in PPMS.

武汉大学 何军等

Two-dimensional multiferroic material of metallic p-doped SnSe. Nat Commun (2022) 

摘要

二维多铁材料因其磁电特性和多功能应用而受到广泛关注。目前虽然多铁异质结构已经实现，但在单材料，尤其是二维材料中，实现铁电序和铁磁序的直接耦合仍具挑战。在这里，我们开发了一种物理气相沉积方法合成了二维p掺杂SnSe。局部SnSe2微畴相偏析和伴随的界面电荷转移导致SnSe中出现了简并半导体和金属特征。二维p掺杂SnSe具有室温铁磁性，居里温度接近~337 K。另外，尽管SnSe2引入了去极化场作用，但p掺杂SnSe铁电性依然保持。二维p掺杂SnSe中铁磁和铁电的共存证实了其多铁特性。这项工作为探索二维极限下的磁电耦合和构建高性能突破摩尔定律的逻辑器件提供了重要线索。

MPMS 

The ferrimagnetism properties of 2D p-doped SnSe nanosheets were measured by SQUID (Quantum Design, MPMS3) using the reciprocating sample option. 

北京大学 侯仰龙等

Two-Dimensional Wedge-Shaped Magnetic EuS: Insight into the Substrate Step-Guided Epitaxial Synthesis on Sapphire. J Am Chem Soc (2022)  

摘要

稀土硫化物(RECs)具有新颖的发光和磁性能，在基础研究和应用方面具有很高价值。然而，可控合成RECs到二维(2D)极限仍具挑战。本文采用熔盐辅助化学气相沉积法在蓝宝石上成功合成了二维楔形铁磁EuS单晶。通过理论模拟和实验测量，本文系统提出了排列生长和楔形生长的机理。楔形生长由双重作用机制驱动，其中EuS与基底台阶的耦合阻碍了其横向生长，而非层状EuS自身的强键合促进了其纵向生长。温度依赖性拉曼和光致发光表明，纳米片具有大的拉曼温度系数为-0.030 cm–1 K–1，而且其带隙随温度增加而增加。低温磁力显微镜表明，样品磁性信号的随厚度显著变化，暗示楔形纳米薄片可以作为研究磁性的厚度依赖的平台。这项工作为二维RECs提供了新的视角，也增进对二维楔形材料的理解。

PPMS VSM

To investigate the magnetic property of the EuS nanoflakes, magnetic measurements were performed using Physical Property Measurement System (PPMS). 

复旦大学 李世燕等

Superatomic-Charge-Density-Wave in Cluster-Assembled Au6Te12Se8 Superconductors. J Am Chem Soc (2022) 

摘要

超原子晶体是一类由精确原子簇通过范德华或类共价相互作用组合而成的分级材料。Au6Te12Se8这一全无机超原子超导材料表现出超原子电荷密度波(S-CDW)，为超原子晶体中集体量子现象对外部压力的响应研究提供了一个重要平台。本文揭示了超窄压力范围内，S-CDW与超导之间的竞争。与传统CDW序不同，S-CDW对外界压力的最 低阈值(0.1 GPa)比其他原子化合物低1-2个数量级。值得注意的是，在7.3 GPa以上材料出现了第二个超导相，转变温度提升了3倍(Tc=8.5 K) ，暗示了导电通道从a轴切换到b轴。原位同步衍射和理论计算揭示了超原子的压力诱导介观滑移和费米表面拓扑的2D-3D转变，很好地解释了观测到的电导率和超导的维度连续变化。

PPMS Resistivity & DAC 

In situ HP electrical transport of the Au6Te12Se8 single crystal was measured in the physical property measurement system (PPMS, Quantum Design) and a 3He cryostat using a diamond anvil cell (DAC) with a facet diameter of 300 μm.

Quantum Design中国用户科研成果快报（2022年第9期）

《Quantum Design中国用户科研成果快报》是由Quantum Design中国定期汇总Quantum Design中国用户（包括综合物性测量PPMS、全新一代磁学测量系统MPMS3用户等）在众多研究领域的近期科研成果，为大家的相关科学研究提供参考。

本期文献目录：

1. Heterodimensional superlattice with in-plane anomalous Hall effect. Nature (2022)  北京大学 侯仰龙.

2. Manipulating the insulator-metal transition through tip-induced hydrogenation. Nat Mater (2022)  清华大学 于浦.

3. Tunable quantum gaps to decouple carrier and phonon transport leading to high-performance thermoelectrics. Nat Commun (2022)  南方科技大学 何佳清.

4. Proximity-magnetized quantum spin Hall insulator: monolayer 1 T' WTe2/Cr2Ge2Te6. Nat Commun (2022)  北京大学 贾爽.

5. Molecular Spin Qubits Impregnated in a Hexagonal Self-Ordered Mesoporous Silica. Chemistry of Materials (2022)  南京大学 宋友.

6. Engineering the electronic structure on MXenes via multidimensional component interlayer insertion for enhanced electromagnetic shielding. Journal of Materials Science & Technology (2022)  复旦大学 车仁超.

7. Strengthened proximity effect at grain boundaries to enhance inter-grain supercurrent in Ba1-xKxFe2As2 superconductors. Materials Today Physics (2022)  中科院电工所 马衍伟.

8. Unintentional doping effect in Si-doped MOCVD β-Ga2O3 films: Shallow donor states. Science China Materials (2022) 中国科技大学 龙世兵.

9. Electrical Detection of Magnetic Skyrmions in a Magnetic Tunnel Junction. Advanced Electronic Materials (2022)  中科院物理所 于国强 韩秀峰.

10. Enhanced superconductivity with interlayer spacing dependent Tc in intercalated Weyl semimetal MoTe2. 2D Materials (2022) 清华大学 于浦.

11. Tunable two-dimensional superconductivity and spin-orbit coupling at the EuO/KTaO3(110) interface. npj Quantum Materials (2022)  中国科技大学 陈仙辉.

12. Critical topology and pressure-induced superconductivity in the van der Waals compound AuTe2Br. npj Quantum Materials (2022)  复旦大学 李世燕.

13. Intrinsically enhanced anomalous Hall conductivity and Hall angle in Sb-doped magnetic Weyl semimetal Co3Sn2S2. APL Materials (2022)  山西师范大学 许小红.

14. A comprehensive research on new DyCo2Mnx (x = 0.0–1.0) Laves phases. Journal of Alloys and Compounds (2023)  江西理工大学 马胜灿.

15. High-Magnetic-Sensitivity Magnetoelectric Coupling Origins in a Combination of Anisotropy and Exchange Striction. Nanomaterials (Basel) (2022)  华中科技大学 夏正才.

16. Field-Tuning Mechanisms of Spin Switching and Spin Reorientation Transition in Praseodymium-Erbium Orthoferrite Single Crystals. Inorg Chem (2022)  上海大学 曹世勋.

17. Structure and Magnetism of an Ideal One-Dimensional Chain Antiferromagnet [C2NH8]3[Fe(SO4)3] with a Large Spin of S = 5/2. Inorg Chem (2022)  华中科技大学 夏正才.

18. Sequential-Twice-Doping Approach toward Synergistic Optimization of Carrier Concentration and Mobility in Thiophene-Based Polymers. ACS Applied Electronic Materials (2022)  中科院硅酸盐所 陈立东.

19. Phase precipitation and properties of melt-spun Ho-Fe-B alloys prepared by direct quenching and over-quenching followed by heat treatment. Intermetallics (2022)  华南理工大学 刘仲武.

20. A novel synthesis method of magnetic porous carbon composites for microwave absorption. Synthetic Metals (2022) 中科院金属所 张志东.

21. Magnetic and magneto-transport studies in van der Waals Fe5−xGeTe2 flakes. Applied Physics Letters (2022)  中国科技大学 陆亚林.

22. Synthesis, structural and physical properties of new ternary metal-rich phosphides M3Ge2P (M = Mo and W). Journal of Solid State Chemistry (2022)  中科院物理所 陈根富.

23. Magnetic Field Reversal of Electric Polarization and Pressure-Temperature-Magnetic Field Magnetoelectric Phase Diagram of the Hexaferrite Ba0.4Sr1.6Mg2Fe12O22. J Phys Condens Matter (2022)  燕山大学 柳忠元.

24. Fabrication and growth mechanism of one-dimensional Heusler alloy nanostructures with different morphologies on anodic aluminum oxide template by magnetron sputtering. Frontiers of Materials Science (2022)  河北工业大学 刘国栋.

北京大学 侯仰龙等

Heterodimensional superlattice with in-plane anomalous Hall effect. Nature (2022)  

摘要

超晶格由两种或两种以上二维层状材料周期性堆叠而成，它为工程材料提供了一种多功能、可定制方案。本文报道了一种通过化学气相沉积直接获得的由二维二硫化钒(VS2)和一维硫化钒(VS)链阵列交替组成的本征异维超晶格。通过扫描透射电子显微镜识别出这种超晶格具有非传统的1T堆积VS2/VS单斜晶胞的特殊结构。当磁场处于平面内时，该超晶格的霍尔效应可持续到380 K，通常这么高温度霍尔效应会消失。这一效应的观测得到了理论计算的支持，可以归结为面内磁场诱导的面外贝里曲率引发非常规反常霍尔效应，该效应与一维VS链有关。我们的工作扩展了对超晶格的传统理解，并将促进更多非凡的超结构的合成。

PPMS Resistivity 

Part of four-probe electrical measurements were carried out using a lock-in method in a commercial Physical Property Measurement System (manufactured by Quantum Design).

清华大学 于浦等

Manipulating the insulator-metal transition through tip-induced hydrogenation. Nat Mater (2022)

摘要

强相关材料中绝缘体-金属转变获得广泛关注，因为它在存储、电致变色窗和光调制器等方面有广阔应用前景。通过离子液体和固体电解质实现电场调控氢化，可以改变电子填充，从而实现绝缘体-金属转变，但依赖设备复杂，很难实现小型化。本文中，我们演示了使用扫描探头，在VO2中通过可逆电场调控制纳米级氢化实现可逆绝缘体-金属转变。Pt涂层探针作为一种高效的催化剂分裂氢分子，产生的氢离子在正偏压作用下加速向样品表面移动、结合，从而实现了绝缘VO2向导电HxVO2的非挥发性转化。值得注意的是，负偏电压触发脱氢反应可实现绝缘VO2的恢复。这项工 作证明了通过氢离子演变可实现局部可逆电场调控绝缘体-金属转变，并提供了在纳米尺度开发多种功能器件的通用途径。

PPMS Resistivity

The temperature-dependent electrical transport measurements were performed using a four-probe geometry with a DynaCool system (Quantum Design).

南方科技大学 何佳清等

Tunable quantum gaps to decouple carrier and phonon transport leading to high-performance thermoelectrics. Nat Commun (2022)

摘要

热电材料可实现热-电直接转换，但其性能受到载流子、声子输运耦合的限制。本文中，我们证明了量子能隙（纳米势阱为特征的平面缺陷）可以通过选择性散射声子实现载流子、声子输运的解耦，同时允许载流子有效通过。我们选择GeTe基材料中的vdWs能隙作为量子能隙的代表案例来说明解耦机制。利用原位电子全息计算可以直接观察到GeTe基材料中量子能隙的纳米势阱。此外，量子能隙扩散分布导致GeTe体系晶格热导率进一步降低，使得ZT峰值在673 K时高达2.6，平均ZT值为1.6 (323-723 K)。量子能隙也可以被设计到其他热电材料中，本研究为提高热电性能提供了一种通用的方法。

PPMS Resistivity & TTO

The room-temperature carrier concentration was cross-checked by the physical property measurement system (PPMS, Dynacool-14T, Quantum Design, U.S.A.) with a sweeping magnetic field range from −5 to 5T. 

北京大学 贾爽等

Proximity-magnetized quantum spin Hall insulator: monolayer 1 T' WTe2/Cr2Ge2Te6. Nat Commun (2022)

摘要

范德华异质结构可用来探究、调控不同层状材料之间的原子平面界面上独特的相互作用及诱发的新物理现象。单层二维量子自旋霍尔绝缘体1T’ WTe2与多层绝缘铁磁Cr2Ge2Te6作为近邻层的异质结构中，通过界面交换相互作用可以在WTe2中引入铁磁序。WTe2的铁磁性表现为反常能斯特 效应、反常霍尔效应和各向异性的磁阻效应。使用局部电极，我们分辨了来自金属边缘和绝缘体的不同输运贡献。在交流电流驱动下，二次谐波电压响应与非局域热流导致交流温度梯度产生的反常能斯特响应非常相似，它们表现为与感应磁化方向有关的非互易信号。我们不同局域电极得到的结果揭示了磁化量子自旋霍尔绝缘体的自旋极化边缘态。。

PPMS Resistivity

All measurements for devices are performed using either a homemade closed-cycle system or Quantum Design’s DynaCool Physical Property Measurement System (PPMS).

南京大学 宋友等

Molecular Spin Qubits Impregnated in a Hexagonal Self-Ordered Mesoporous Silica. Chemistry of Materials (2022)

摘要

量子计算是本世纪最重要的技术之一。分子基电子自旋团簇作为量子计算器件中的一类量子比特材料，因其在设计和合成方面的优势引起广泛关注。经过多年发展，最 大的挑战仍然是如何长时间保持足够多量子比特的量子相干性。获得更长的量子相干性，除分子设计外，主要的方法是通过稀释来减少自旋之间的干涉。单核化合物可以用抗磁离子进行磁稀释。然而对于多核化合物，抗磁稀释可能破坏其显示量子比特特性的原始电子结构。因此，磁稀释只能通过在溶剂中溶解晶体来实现，这种方法显然不能用于后续的器件制造。在本研究中，我们利用DFT计算找到了合适的主、客体化合物，然后将多核化合物[Cu3(L)3Cl3]Cl3·13H2O结合到介孔二氧化硅(SBA15)中，成功地达到了多核体系在固体状态下稀释分子自旋的预期效果。电子顺磁共振(EPR)表明，在4 K下，[Cu3]， Cu3@SBA15和Cu3@ACN ([Cu3]-CH3CN溶液)的退相干时间分别为281，598和1298 ns。

MPMS DC & AC

The DC magnetic data of the [Cu3] crystalline were collected on MPMS XL-7 SQUID in the RSO mode under a 2.0 kOe magnetic field. The AC susceptibilities were measured on MPMS SQUID-VSM.

复旦大学 车仁超等

Engineering the electronic structure on MXenes via multidimensional component interlayer insertion for enhanced electromagnetic shielding. Journal of Materials Science & Technology (2022)

摘要

MXenes基功能电磁干扰屏蔽膜在航空航天、军事、人工智能、智能和可穿戴电子等现代综合电子和电信系统中具有重要应用价值。本工作将一维多壁碳纳米管(MWCNTs)/Ni和二维Ti3C2Tx MXene片组成的三维自支撑Ti3C2Tx /CNTs/Ni薄膜。通过静电渗透，六方Ni嵌入在CNTs上，然后CNTs/Ni插入Ti3C2Tx层，形成具有致密叠层结构的Ti3C2Tx基磁化功能膜。高导电性Ti3C2Tx层优异的电子迁移能力，结合多孔、分离结构的多重内部反射，优化Ti3C2Tx /CNTs/Ni复合薄膜具有优良EMI屏蔽效果（67.4 dB）和低导电性（744 S cm-1）。此外，利用磁化补偿方法可以进一步提高EMI屏蔽效率与降低电导率。在重构的电子全息图像中可以观察到可见的磁耦合现象和异质界面中的电荷分布。这些结果为提高新型磁性MXenen基功能膜的电磁干扰屏蔽性能具有重要意义。

MPMS

The magnetic properties of obtained films were further measured by the magnetic measurement system (MPMS (SQUID) VSM, American). 

中科院电工所 马衍伟等

Strengthened proximity effect at grain boundaries to enhance inter-grain supercurrent in Ba1-xKxFe2As2 superconductors. Materials Today Physics (2022)

摘要

铁基超导体因其突出的高场特性，在高功率应用方面具有巨大的潜力。提高铁基超导线临界电流密度的关键是明确晶界在超电流输运中的作用和局限性。我们通过在较宽范围 (0.25≤x≤0.598)掺杂Ba1-xKxFe2As2超导体，实现了对晶界电性的细致调整。结果表明，粒内电流 Jcintra在x ~ 0.287附近达到峰值，而粒间电流Jcinter在x ~ 0.458附近达到最 大值。而晶界透明度参数（定义为ε = Jcinter/Jcintra）随掺杂浓度单调上升。通过详细的微观分析，我们发现FeAs偏析相普遍存在于晶界和相邻晶粒之间，构成了超导体-正常金属-超导体 Josephson结（SNS），对超电流的输运起着关键作用。基于近邻效应和SNS结的三明治模型可以很好解释我们的数据，过掺杂超导晶粒近邻效应显著增强，从而提升晶粒间超电流。本文研究结果将为利用晶界工程技术提高铁基超导体的应用参数提供新的见解和启示。

PPMS Resistivity & VSM

Magnetic and electrical properties of the superconducting cores were measured on a Physical Property Measurement System (PPMS-9, Quantum Design) after peeling off the metal sheaths. 

中国科技大学 龙世兵等

Unintentional doping effect in Si-doped MOCVD β-Ga2O3 films: Shallow donor states. Science China Materials (2022)

摘要

本文利用MOCVD外延生长了不同载流子浓度的高质量β-Ga2O3薄膜，并通过变温霍尔测量和二次离子质谱(SIMS)分析研究了薄膜中的浅施主态。通过拟合提取出薄膜中存在的两个电离能分别为~36和~140 meV的施主能级。进一步研究发现非故意掺杂(UID)效应对这两个能级都有影响：第 一个施主能级不仅来源于硅掺杂也来源于非故意碳掺杂取代Ga位，第二个施主能级主要来源于与非故意掺杂氢相关的双电荷缺陷。通过分析生长条件与施主态之间的关系结合密度泛函理论计算我们发现在生长过程中降低氧分压可能有助于降低UID效应.该工作为硅掺杂MOCVDβ-Ga2O3薄膜载流子浓度的精确控制奠定了基础。

PPMS Resistivity 

The Hall measurement was carried out in a physical property measurement system (PPMS) with a wide temperature range (2– 400 K) and magnetic field range (−9~9 T). 

免责申明：本文汇总的所有文献，仅出于信息传递之目的，不保证所有信息的准确性和完整性，若文中任何文字或图片有知识版权，请联系我们第 一时间删除。

Quantum Design中国用户科研成果快报（2023年第4期）
《Quantum Design中国用户科研成果快报》是由Quantum Design中国定期汇总Quantum Design中国用户（包括综合物性测量PPMS、全新一代磁学测量系统MPMS3用户等）在众多研究领域的近期科研成果，为大家的相关科学研究提供参考。

本期文献目录：
1.  Nodeless electron pairing in CsV3Sb5-derived kagome superconductors. Nature (2023)  北京理工大学 施训.

2.  Coexistence of Both Localized Electronic States and Electron Gas at Rutile TiO2 Surfaces. Adv Mater (2023)  清华大学 于浦.

3.  Low-power and Field-free Perpendicular Magnetic Memory Driven by Topological Insulators. Adv Mater (2023)  中科院物理所 韩秀峰.

4.  A quasi-one-dimensional bulk thermoelectrics with high performance near room temperature. Sci Bull (Beijing) (2023)  中科院物理所 陈根富.

5.  Observation of Colossal Topological Hall Effect in Noncoplanar Ferromagnet Cr5Te6 Thin Films. Advanced Functional Materials (2023)   南京大学 宋凤麒.

6.Controllable synthesis of two-dimensional magnetic FeS nanoplates with high Curie temperature and unique magnetotransport properties. Nano Today (2023)  湖南大学 段曦东. 7.Magnetoelectric coupling in multiferroics probed by optical second harmonic generation. Nat Commun (2023)  北京量子院 王洁素. 8.Anomalous enhancement of charge density wave in kagome superconductor CsV3Sb5 approaching the 2D limit. Nat Commun (2023)  复旦大学 李世燕.

9.  Interfacial engineering of ferromagnetism in wafer-scale van der Waals Fe4GeTe2 far above room temperature. Nat Commun (2023)  北航 聂天晓.

10.Pressure-induced transition from a Mott insulator to a ferromagnetic Weyl metal in La2O3Fe2Se2. Nat Commun (2023)  中科大 陈仙辉.11.  The origin of magnetization-caused increment in water oxidation. Nat Commun (2023)  中科院物理所 高鸿军.

12.  Giant electrically tunable magnon transport anisotropy in a van der Waals antiferromagnetic insulator. Nat Commun (2023)  北京大学 陈建豪.

13.  Manipulating exchange bias in 2D magnetic heterojunction for high-performance robust memory applications. Nat Commun (2023)  华中科技大学 叶镭.

14.  Charge order driven by multiple-Q spin fluctuations in heavily electron-doped iron selenide superconductors. Nat Commun (2023)  中科大 封东来.

15.  Strategy for Co-Enhancement of Remanence-Coercivity of RE-Fe-B Sintered Magnets with High Ce-Content: Appropriate La Substitution. Adv Sci (Weinh) (2023)  北京工业大学 岳明.

16.  Graphene-molecule-graphene single-molecule junctions to detect electronic reactions at the molecular scale. Nat Protoc (2023)  北京大学 郭雪峰.

17.  Spin-Lattice Coupled Metamagnetism in Frustrated van der Waals Magnet CrOCl. Small (2023)  北京大学 杨金波.

18.  Manipulating the Interfacial Band Bending For Enhancing the Thermoelectric Properties of 1T'-MoTe2 /Bi2Te3 Superlattice Films. Small (2023)  武汉理工大学 唐新峰.

19.  Pressure engineering of van der Waals compound RhI3: bandgap narrowing, metallization, and remarkable enhancement of photoelectric activity. Materials Today Physics (2023)  中科院硅酸盐 黄富强.

20.  Exploration of the rare-earth cobalt nickel-based magnetocaloric materials for hydrogen liquefaction. Journal of Materials Science & Technology (2023)  杭州电子科技大学 李领伟.

21.  Charge transfer driving interfacial reconstructions in perovskite oxide heterostructures. Communications Physics (2023)  南京大学 吴迪.

22.  Low field spin switching of single crystal TmFeO3. Ceramics International (2023)  上海大学 曹世勋.

23.  Magnetic and Magnetotransport Properties of the Magnetic Topological Nodal‐Line Semimetal TbSbTe. Advanced Quantum Technologies (2023)  中科院金属所 张志东.

24.  Optimization of sol-gel prepared SiO2 coating and FeSiCr@SiO2 soft magnetic composites based on critical ammonia concentration. Materials Chemistry and Physics (2023)  华南理工大学 刘仲武.

25.  Weak ferromagnetism at 48.5 K in rubidium-intercalated biphenyl. Results in Physics (2023) 湖北大学 高云.

26.  Anisotropic Magnetoresistance and Planar Hall Effect in Layered Room-Temperature Ferromagnet Cr1.2Te2. ACS Applied Electronic Materials (2023)  中科大 陆亚林.

27.  Crystal Growth and Room-Temperature Intrinsic Anomalous Hall Effect in Cr0.03Sn0.05Pb0.02Te0.1 Ferromagnetic Crystals. Crystal Growth & Design (2023)  华中科技大学 常海欣.

28.  Field-induced chiral transitions in the Weyl semimetal TaP. Physical Review B (2023)  复旦大学 修发贤.

29.  Observation of enhanced ferromagnetic spin-spin correlations at a triple point in quasi-two-dimensional magnets. Physical Review B (2023)  中科院物理所松山湖 王文洪.

30.  Magnetoelastic coupling and microstructure dynamics associated with spin-orbit coupling in the ferrimagnetic/ferroelastic ordered double perovskite Ba2FeReO6. Physical Review B (2023)  杭州电子科技大学 霍德璇.

31.  Crossover of critical behavior and nontrivial magnetism in the chiral soliton lattice host Cr1/3TaS2. Physical Review B (2023)  中科院强场中心 张裕恒.

32.  Reversible phase transformation and comprehensive phase diagram in SrCoO2.5+x(0≤x≤0.5) with the electric field control of oxygen content. Physical Review Materials (2023)  中科大 陈仙辉.

33.  Optical spectroscopy and band structure calculations of the structural phase transition in the vanadium-based kagome metal ScV6Sn6. Physical Review B (2023)  北京大学 王楠林.

34.  Signatures of a gapless quantum spin liquid in the Kitaev material Na3Co2−xZnxSbO6. Physical Review B (2023)   南京大学 温锦生.

35.  Enhancing the Thermoelectric Performance of GeSb4Te7 Compounds via Alloying Se. Materials (2023)  中科院上海硅所 陈立东.

36.  Dimensionality engineering dependence of vertical magnetization shift and magnetic anisotropy evolution in manganite superlattices. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  山西师范大学 许小红.

37.  Analysis of the magnetization reversal mechanism of heterogenous grain boundary diffused Nd-Fe-B sintered magnets. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  北京工业大学 岳明.

38.  Magnetic and magnetocaloric properties of R55Co30Al10Si5 (R = Ho, Dy) metallic glass ribbons. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  河北工业大学 刘国栋.

39.  Magnetotransport property of oxygen-annealed Fe1+yTe thin films. J Phys Condens Matter (2023)  清华大学 赵永刚.

40.  Enhanced Magnetic Properties and Thermal Conductivity of FeSiCr Soft Magnetic Composite with Al2O3 Insulation Layer Prepared by Sol-Gel Process. Metals (2023)  华南理工大学 刘仲武.

41.  Giant Tunneling Magnetoresistance in Spin-Filter Magnetic Tunnel Junctions Based on van der Waals A-Type Antiferromagnet CrSBr. Chinese Physics Letters (2023)  中科院物理所松山湖 于国强.

42.  Investigation on cryogenic mechanical properties of basalt fiber-reinforced epoxy composites. Cryogenics (2023)  中科院理化所 李来风.

43.  Magnetism and Transport Properties of EuCdBi2 with Bi Square Net. Crystals (2023)  浙江大学 曹光旱.

44.  Study of Electronic States in LaNiO3/SrRuO3 Bilayers: Interface‐Induced Magnetism and Charge Transfer. physica status solidi (b) (2021)  华中科技大学 夏正才.

45.  Evidence of Superconductivity Induced by Copper Doping in NbTe2 Single Crystals. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism (2023)  上海大学 曹世勋.

北京理工大学 施训等

Nodeless electron pairing in CsV3Sb5-derived kagome superconductors. Nature (2023)

摘要

新发现的kagome超导体为能带拓扑、电子序和晶格几何之间的关联关系研究提供了一个重要平台。尽管已经对该系统进行了广泛研究，但其超导基态的性质仍然未知。尤其是电子对对称性的共识尚未达成，部分原因是缺乏对超导能隙结构的动量分辨测量。本文利用超高分辨的低温角分辨光谱学对两种典型的CsV3Sb5衍生kagome超导体Cs(V0.93Nb0.07)3Sb5 和 Cs(V0.86Ta0.14)3Sb5的能带进行了直接观测，发现了无节点、几乎各向同性和轨道无关的超导间隙。而且这种能隙结构与正常态下电荷序的有无（Nb/Ta等价取代V）无关。本文对超导隙的全面表征为kagome超导体的电子配对对称性提供了不可或缺的信息，并增加了量子材料中超导性和电子序的理解。

PPMS Resistivity + MPMS

Electronic transport properties were measured on a physical property measurement system (Quantum Design) at a temperature range from 300 K to 1.8 K. The direct current magnetic susceptibility was measured on a magnetic property measurement system (Quantum Design) with a superconducting quantum interference device magnetometer.

清华大学 于浦等

Coexistence of Both Localized Electronic States and Electron Gas at Rutile TiO2 Surfaces. Adv Mater (2023)

摘要

由过量电子与离子振动耦合形成的局域电子极化子在材料功能中起着关键作用。然而，非局域电子和局域极化子的共存机制仍不清楚。在本文报告了在金红石TiO2表面通过氩离子辐照诱导氧空位可以获得高迁移率的二维电子气，不仅如此，电子气在较低温度下形成电子极化子，导致突然的金属-绝缘体相变。绝缘态的低温电导率由具有高迁移率（∼103 cm2V−1s−1）的自由电子主导，而载流子密度随着温度的降低而显著抑 制。此外，本文揭示了施加电场可以导致局域态崩溃，从而产生金属态。这些结果揭示了局域电子和高迁移率电子之间的强相关/耦合性质，为探测和获取复杂氧化物表面的外来电子态提供了新的途径。

PPMS Resistivity 

All transport measurements were performed in a physical property measurement system (PPMS, 9 T, Quantum Design).

中科院物理所 韩秀峰等

Low-power and Field-free Perpendicular Magnetic Memory Driven by Topological Insulators. Adv Mater (2023) 

摘要

拓扑绝缘体TI中的巨自旋轨道矩(SOT)在低功耗磁随机存储器(SOT-MRAM)中具有巨大应用潜力。本文通过将TI [(BiSb)2Te3]与垂直磁隧道结(pMTJs)结合，制备了功能性3端SOT-MRAM器件，其隧道磁电阻用于有效读取方法。由于(BiSb)2Te3的SOT效率高达θSH = 1.16，室温下TI-pMTJ器件实现了1.5×105 Acm−2 的超低开关电流密度，比传统重金属基系统低1-2个数量级。此外，通过在SOT中应用微小自旋传递转矩电流的协同作用实现了全电场无磁场写入。热稳定系数(Δ = 66)显示出TI-pMTJ装置具有高保留时间(> 10年)。这项工作为未来基于量子材料的低功耗、高密度、高持久/保留磁存储技术提供了启示。

MPMS

The magnetic properties of the TI-pMTJ stack were measured by a superconducting quantum interfere device (SQUID). The magnetic hysteresis (M-H) loop of sample was measured by a superconducting quantum interfere device (SQUID) with the magnetic field applied along out-of-plane direction.

中科院物理所 陈根富等

A quasi-one-dimensional bulk thermoelectrics with high performance near room temperature. Sci Bull (Beijing) (2023) 

摘要

Hicks和Dresselhaus的开创性工作使得在低维材料中寻找高效热电材料备受关注。事实上，许多优秀热电材料，如Bi2Te3, Mg3Sb2/Mg3Bi2和SnSe，具有准二维(q2D)结构。本文报道了具有准一维结构的高性能热电材料TlCu3Te2，实现维度进一步下降。在300K (400K)时，沿着q1D轴的热电优值zT高达1.3(1.5)，与同温度下报道的热电性能最 佳值相媲美。高热电性能一方面得益于大功率因数（源于窄带隙边缘具有q1D色散的中空、饼状费米口袋），另一方面得益于小晶格热导率（源于单对电子(Tl+)和弱键合(Cu+)离子组成的大且非谐波的q1D晶格的）。本化合物是第 一个具有准单轴热电输运的块体材料，达到应用水平，为开发低维高性能热电材料提供了新的机会。

PPMS Resistivity & TTO 

Electrical transport properties including resistivity and Hall coefficient were measured in the physical property measurement system (PPMS, Quantum Design) between T = 2 and 350 K. As far as the Seebeck effect is concerned, a triple-check of the measurement results was also made by employing a modified thermal transport option puck with the commercial PPMS.

南京大学 宋凤麒等

Observation of Colossal Topological Hall Effect in Noncoplanar Ferromagnet Cr5Te6 Thin Films. Advanced Functional Materials (2023) 

摘要

拓扑霍尔效应(THE)是探索自旋手性的关键，在自旋电子器件领域备受关注。然而，THE在室温下难以实现，严重限制了手性自旋织构的实际集成。本文发现，在脉冲激光外延生长的大面积铁磁体Cr5Te6 薄膜中，存在巨大本征THE高达≈1.6µΩ cm，可以保持到270K，这是由于面内铁磁序和反铁磁序相互作用引起的场激发的非共面自旋织构导致的。第 一性原理计算进一步验证了Cr5Te6 中存在相当大的DMI相互作用。这项工作不仅在大面积低维铁磁薄膜中实现了近室温的稳健手性自旋织构，而且为高密度无耗散自旋电子器件的发展提供了便利。

MPMS 

Magnetic properties were measured by a Quantum Design SQUID system.

湖南大学 段曦东等

Controllable synthesis of two-dimensional magnetic FeS nanoplates with high Curie temperature and unique magnetotransport properties. Nano Today (2023) 

摘要

磁性二维材料的发现引发了自旋电子器件革新的广泛研究。本文通过化学气相沉积法制备了不同厚度的超薄FeS纳米片，并对其磁性能进行了全面研究。所得材料在SiO2/Si衬底上呈梯形，在大面积WSe2纳米片上呈三角形。通过拉曼光谱、x射线光电子能谱分析等验证了FeS纳米片的高结晶度和平坦表面。磁输运研究表明，在扫过一个完整的磁场周期后，电阻呈领结形状，随着温度的升高回滞减弱，但可以维持到300 K。层厚依赖实验表明，随着纳米片厚度的增加，电阻的领结回滞减弱。角度依赖实验表明，电阻具有明显的各向异性。最 后，振动样品磁强计表明，原位生长FeS纳米片在室温下具有磁性。本文通过化学气相沉积方法生长的FeS纳米片为二维极限磁性的研究提供了一个理想系统，为下一代自旋电子器件提供了新的机会。

PPMS Resistivity

The Hall devices with the six-terminal Hall bar structure were measured in a physical property measurement system (PPMS, Quantum Design).

北京量子院 王洁素等

Magnetoelectric coupling in multiferroics probed by optical second harmonic generation. Nat Commun (2023) 

摘要

磁电耦合作为一种基本的物理性质，具有增加设备功能同时降低能耗的潜力，但很难在自支撑薄膜或二维材料中进行探测，因为二维薄膜具有不稳定性和脆弱性。本文报道了一种利用外加磁场诱导的光学二次谐波探测的磁电耦合策略，并展示了磁场和热场对外延生长在衬底上和自支撑的BiFeO3薄膜中的铁电序和反铁磁序的调控。本文定义了光学磁电耦合常数，表示磁场控制光致非线性极化的能力，并发现对于自支撑BiFeO3薄膜，应变释放导致磁电耦合被抑 制，但对热波动保持鲁棒性。

OptiCool

The SHG with applied magnetic field measurements were performed based on cryogenic optical research instrument (OptiCool, Quantum Design).

复旦大学 李世燕等

Anomalous enhancement of charge density wave in kagome superconductor CsV3Sb5 approaching the 2D limit. Nat Commun (2023) 

摘要

最近发现的kagome金属AV3Sb5 (A = Cs, Rb, K)表现出各种有趣的现象，例如时间反转对称性破缺的电荷密度波(CDW)和潜在非常规超导性。本文发现随着薄片厚度的减少接近原子极限，CDW温度(TCDW)呈现罕见的非单调演化，而且超导转变温度(Tc)与TCDW呈反向变化。 TCDW在27层时先降至最 小值72 K，然后突然增加，在5层时达到历史最 高值120 K。拉曼散射测量显示，随着样品厚度的减小，电子-声子耦合减弱，这表明电子-声子耦合到电子相互作用主导的crossover可以解释TCDW的非单调厚度依赖性。本文证明了降维和载流子掺杂对薄片量子态的新影响，并为AV3Sb5 kagome金属家族中CDW序的复杂机制提供了重要见解。

PPMS Resistivity & 3He 

A Quantum Design physical property measurement system(PPMS) and a 3He refrigerator are used for transport measurement with Stanford Research 830.

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Quantum Design中国用户科研成果快报（2023年第3期）

《Quantum Design中国用户科研成果快报》是由Quantum Design中国定期汇总Quantum Design中国用户（包括综合物性测量PPMS、全新一代磁学测量系统MPMS3用户等）在众多研究领域的近期科研成果，为大家的相关科学研究提供参考。

本期文献目录：
1.  Low-pass filters based on van der Waals ferromagnets. Nature Electronics (2023)  复旦大学 修发贤.

2.  Enhanced Superconductivity and Upper Critical Field in Ta-Doped Weyl Semimetal Td-MoTe2. Adv Mater (2023) 南京大学 宋凤麒.

3.  Room-Temperature Magnetism in 2D MnGa4-H Induced by Hydrogen Insertion. Adv Mater (2023)  中科院物理所 龙有文.

4.  Unveiling strong ion-electron-lattice coupling and electronic antidoping in hydrogenated perovskite nickelate. Adv Mater (2023)   清华大学 于浦.

5. Giant and Nonvolatile Control of Exchange Bias in Fe3GeTe2/Irradiated Fe3GeTe2/MgO Heterostructure Through Ultralow Voltage. Advanced Functional Materials (2023)  科大 陆亚林.

6. Giant piezoresistivity in a van der Waals material induced by intralayer atomic motions. Nat Commun (2023)  浙江大学 袁辉球.

7. Synthesis of Two-Dimensional MoO2 Nanoplates with Large Linear Magnetoresistance and Nonlinear Hall Effect. Nano Letters (2023) 湖南大学 段曦东.

8. High-performance non-Fermi-liquid metallic thermoelectric materials. npj Computational Materials (2023) 南方科技大学 张文清.

9. A nanogenerator based on metal nanoparticles and magnetic ionic gradients. NPG Asia Materials (2023)   国家纳米科学中心 鄢勇.

10.  Regulation of the Electronic Properties of Graphene via Organic Molecular Intercalation. Chemistry of Materials (2023)   湖南大学 段曦东.

11. Extreme Enhanced Curie Temperature and Perpendicular Exchange Bias in Freestanding Ferromagnetic Superlattices. ACS Appl Mater Interfaces (2023)  山东大学 颜世申.

12. Simultaneous enhancement of coercivity and electric resistivity of Nd-Fe-B magnets by Pr-Tb-Al-Cu synergistic grain boundary diffusion toward high-temperature motor rotors. Journal of Materials Science & Technology (2023)  华南理工大学 刘仲武.

13. Magnetoresistance anomaly in Fe5GeTe2 homo-junctions induced by its intrinsic transition. Nano Research (2023) 北京科技大学 王守国.

14. Origin of hard magnetism in Fe-Co-Ni-Al-Ti-Cu high-entropy alloy: Chemical shape anisotropy. Acta Materialia (2023)  西安交通大学 马天宇.

15. Purely Electrical Controllable Spin–Orbit Torque‐Based Reconfigurable Physically Unclonable Functions. Advanced Electronic Materials (2023)  山东大学 颜世申.

16.  Manipulation of the Ferromagnetism in LaCoO3 Thin Films Through Cation‐Stoichiometric Engineering. Advanced Electronic Materials (2023)  清华大学 于浦.

17. Reduction of the mechanical anisotropy in hot-deformed Nd-Fe-B magnets by the construction of heterogeneous structure. Journal of Alloys and Compounds (2023) 中科院宁波材料所 陈仁杰.

18. Anisotropic magneto-transport behavior in a hexagonal ferromagnetic EuCuP single crystal. Journal of Alloys and Compounds (2023) 山西师范大学 许小红.

19.  Strong Magnetocaloric Coupling in Oxyorthosilicate with Dense Gd3+ Spins. Inorg Chem (2023) 中科院物理所 龙有文.

20. Structure, Magnetotransport, and Theoretical Study on the Layered Antiferromagnet Topological Phase EuCd2As2 under High Pressure. Advanced Quantum Technologies (2023)  上海科技大学 郭艳峰.

21. Fermi-Level-Dependent Charge-to-Spin Conversion of the Two-Dimensional Electron Gas at the γ-Al2O3/KTaO3 Interface. Physical Review Applied (2023) 中科院物理所 于国强.

22. A new ternary molybdenum phospho-silicide Mo3Si2P: Phase equilibria, structural, electronic, transport and thermal properties. Journal of Physics and Chemistry of Solids (2023)  中科院物理所 任治安.

23.  Magnetic Properties and Phase Diagram of the Honeycomb Layered Na2Ni2TeO6 Single Crystal under a High Magnetic Field. The Journal of Physical Chemistry C (2023)   华中科技大学 夏正才.

24. Magnetic properties and rare earth element diffusion behavior of hot-deformed nanocrystalline dual-main-phase Nd-Ce-Fe-B magnets. RSC Adv (2023)  华南理工大学 刘仲武.

25.  Effect of Subtle Changes on the Slow Relaxation Behavior of Co(II) Ions Based Metal-Organic Frameworks. Crystal Growth & Design (2023)  南京大学 宋友.

26.  Enhanced longitudinal and transverse thermopowers at low temperature in quasi-one-dimensional antiferromagnet KMn6Bi5. Applied Physics Letters (2023)  中科院物理所 任治安.

27. Single-crystal growth and physical properties of LaMn0.86Sb2. Physical Review B (2023)  重庆大学 周小元.

28.  Mg doping enhanced magnetoelectric effect in the polar magnet Fe2Mo3O8. Physical Review B (2023)  中科院物理所 龙有文.

29.  Electrical transport under extreme conditions in the spin-ladder antiferromagnet TaFe1.25Te3. Physical Review B (2023)  浙江大学 曹光旱.

30. Controllable unidirectional magnetoresistance in ferromagnetic films with broken symmetry. Physical Review B (2023)  山东大学 颜世申.

31. Noncoplanar antiferromagnetism induced zero thermal expansion behavior in the antiperovskite Mn3Sn0.5Zn0.5Cx. Physical Review B (2023)  北航大学 郝维昌.

32. Fe-doping modulated critical behavior and magnetocaloric effect of magnetic Weyl Co3Sn2S2. Physical Review B (2023)  北京科技大学 王守国.

33. Antiferromagnetic topological insulating state in Tb0.02Bi1.08Sb0.9Te2S single crystals. Physical Review B (2023)  东南大学 董帅.

34. Multiple magnetic phases and magnetization plateaus in TbRh6Ge4. Physical Review B (2023)  浙江大学 袁辉球.

35. Anisotropy optimization of HDDR magnetic powders by precursor alloy annealing. Materials Letters (2023)  中科院宁波材料所 陈仁杰.

36.  Microstructure and coercivity modification of HDDR (Pr, Nd, Ce)-Fe-B magnetic powders by grain boundary diffusion with Pr-Fe-Al-Ga. Materials Letters (2023)  中科院宁波材料所 陈仁杰.

37. Abnormal sign change of angle-dependent magnetoresistance in polycrystalline WTe2 nanoplate. Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures (2023)  中南大学 郭光华.

38. Tunability of magnetization in hexagonal perovskite Sr6Co5O15 ceramics through 20% Fe-substitution. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  中科大 陆亚林.

39. Effect of ferromagnetic Fe96.5Si3.5 dopant on microstructure and magnetic properties of hot-deformed Nd-Fe-B magnets. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  中科院宁波材料所 陈仁杰.

40.  Superconducting phase diagram of lanthanum films on the substrate of Si(100). Physica B: Condensed Matter (2023)  上海大学 曹世勋.

41. Electric transport properties of Cu-doped NbTe2 single crystals. Physica B: Condensed Matter (2023)  上海大学 曹世勋.

42. High-pressure single crystal growth and magnetoelectric properties of CdMn7O12. J Phys Condens Matter (2023)  中科院物理所 龙有文.

43. Coexistence of logarithmic and SdH quantum oscillations in ferromagnetic Cr-doped tellurium single crystals. J Phys Condens Matter (2023)  广州大学 郑仁奎.

44.  Superconductivity in Mo4Ga20As with endohedral gallium clusters. J Phys Condens Matter (2023)  中科院物理所 任治安.

45. Unusual spin-orbit torque switching in perpendicular synthetic antiferromagnets with strong interlayer exchange coupling. J Phys Condens Matter (2023)  中科院物理所 于国强.

46.  Transport properties of CrP. Chinese Physics B (2023)  中科院物理所 雒建林.

47. Superconductivity in epitaxially grown LaVO3/KTaO3(111) heterostructures. Chinese Physics B (2023)  浙江大学 谢燕武.

48. Abnormal magnetoresistance effect in the Nb/Si superconductor–semiconductor heterojunction. Chinese Physics B (2023)  中科院物理所 邱祥冈.

49.High-Field Magnetization and ESR Studies of Two-Dimensional Triangular-Lattice Antiferromagnet Cu2(OH)3Cl. Applied Magnetic Resonance (2023)  华中科技大学 夏正才.

50. Anomalous Hall effect of facing-target sputtered Fe3SnN epitaxial film. Journal of Physics D: Applied Physics (2023)  天津大学 米文博.

51. Colossal negative magnetoresistance in spin glass Na(Zn,Mn)Sb. Journal of Semiconductors (2023)   中科院物理所 靳常青.

52. Temperature dependence of magnetic moment of rare earth ions in ErFeO3 and NdFeO3 single crystals. Phys Chem Chem Phys (2023)   上海大学 曹世勋.

53. Unlocking the charge doping effect in softly intercalated ultrathin ferromagnetic superlattice. eScience (2023)  杭州电子科技大学 李领伟

复旦大学 修发贤等

Low-pass filters based on van der Waals ferromagnets. Nature Electronics (2023) 

摘要

二维(2D)磁铁材料具有优良的电学和机械性能，并可用于创建二维纳米机电系统。然而，大多数二维磁体的居里温度很低，限制了其实际应用。本文基于分子束外延生长了晶圆级高品质的碲化铁锗(Fe5+xGeTe2)薄膜，并构建了范德华铁磁低通滤波器。通过原位铁掺杂，Fe5+xGeTe2体系的居里温度可以从260 ~ 380 K连续调制。与不带磁芯的电感相比，采用少层Fe5+xGeTe2制备平面螺旋电感在室温下的电感增强了74%。基于高性能电感器，课题组进一步构建了一系列巴特沃斯低通滤波器，首次实现了截止频率可调的、动态范围高达40dB的低通滤波器。通过在电感-电容电路中使用不同的电感器，可以将-3 dB截止频率从18 Hz调谐到30 Hz。

PPMS Resistivity + MPMS

The Hall effect measurements were conducted in conventional six-point Hall bar devices (dimensions, 6 mm×3 mm) using a physical property measurement system (Quantum Design). The magnetization measurements were carried out in a d.c. SQUID (Quantum Design) with a magnetic field up to 7 T.

南京大学 宋凤麒等

Enhanced Superconductivity and Upper Critical Field in Ta-Doped Weyl Semimetal Td -MoTe2. Adv Mater (2023) 

摘要

二维过渡金属二硫族化合物是下一代电子和自旋电子学的潜在平台。层状Weyl半金属(W,Mo)Te2系列具有结构相变、不饱和磁阻、超导性和奇特的拓扑物理特性。然而，在不施加高压情况下，块体(W,Mo)Te2的超导临界温度仍然很低。本文发现，当Ta掺杂到达0≤x≤0.22时，Mo1−xTaxTe2单晶的超导性显著增强，转变温度提升到7.5 K，可以归因于费米能级态密度的增加。此外，在Mo1−xTaxTe2 (x = 0.08) Td相中观察到超过泡利极限的垂直上临界场增加到14.5 T，这可能源于空间反演对称性破环，导致非常规的单重态-三重态混合超导。这项工作为探索过渡金属二硫族化合物的奇异超导性和拓扑物理提供了新的途径。

PPMS Resistivity + MPMS

The electrical transport measurements were carried out using a physical property measurement system (PPMS) (Dynacool-14T, Quantum Design). A superconducting quantum interference device magnetometer (SQUID) (MPMS, Quantum Design) was used to measure the magnetization of bulk crystals.

中科院物理所 龙有文等

Room-Temperature Magnetism in 2D MnGa4-H Induced by Hydrogen Insertion. Adv Mater (2023) 

摘要

二维室温磁性材料在未来的自旋电子器件中具有重要意义，但目前的报道很少。本文采用等离子体增强化学气相沉积方法制备了厚度为2.2 nm的二维室温磁性MnGa4-H单晶。H2等离子体的使用使得氢原子可以很容易地插入到MnGa4晶格中来调节原子距离和电荷态，从而在不破坏结构构型的情况下实现铁磁性。所获得的二维MnGa4-H晶体具有高质量、空气稳定性和热稳定性，居里温度更是高达620K以上。这项工作丰富了二维室温铁磁材料家族，为基于二维磁性合金的自旋电子器件开发提供了新的可能。

PPMS Resistivity + MPMS

The magnetic susceptibility and magnetization measurements were carried out using a superconducting quantum interference device magnetometer (Quantum Design, MPMS-VSM). The longitudinal resistance was collected by a pulse relaxation method on a physical property measurement system (Quantum Design, PPMS-9T) varying from 300 to 2 K under zero magnetic fields. The Hall electrical resistance was measured by a physical property measurement system calorimeter (Quantum Design, PPMS-9T).

清华大学 于浦等

Unveiling strong ion-electron-lattice coupling and electronic antidoping in hydrogenated perovskite nickelate. Adv Mater (2023) 

摘要

原子尺度解码关联材料中的离子-电子-晶格耦合和能带结构具有重要应用前景，但也极具挑战，因为这些自由度之间具有强烈而复杂的相关性。本文以钙钛矿镍酸盐NdNiO3外延薄膜为模型体系，证明了氢离子诱导的巨大晶格畸变和NiO6八面体旋转增强，从而在一系列衬底上形成了晶格膨胀大于10%的新型氢化HNdNiO3相。此外，在离子-电子协同掺杂的作用下，发现了电子反掺杂，即掺杂电子主要填充基态氧的2p空穴，而不是将Ni的氧化态从Ni3+转变为Ni2+，主导了金属-绝缘体的转变。最 后，通过电场控制的氢离子嵌入及其与晶格和电子电荷的强耦合，制备出具有不同结构态和电子态的选择性微米尺度图案。研究结果为关联物理中离子-电子-晶格强耦合提供了直接证据，并展示了其在设计新型材料和器件方面的潜在应用。

PPMS Resistivity 

We used a physical property measurement system (PPMS; Quantum Design) to measure the temperature-dependent electrical resistivity of pristine and gated NNO thin film samples with a four-probe method (to eliminate contact resistance).

中科大 陆亚林等

Giant and Nonvolatile Control of Exchange Bias in Fe3GeTe2/Irradiated Fe3GeTe2/MgO Heterostructure Through Ultralow Voltage. Advanced Functional Materials (2023) 

摘要

范德华磁体的发现为电控磁性提供了一个新的平台。近来实验表明，范德华磁体的磁性可以通过栅极调制，但大部分都具有易失性，并且要求栅极电压不低于几伏。本文实现了Fe3GeTe2/MgO异质结构中交换偏置和矫顽力场的非易失性调控，栅极电压低至几十mV，比以往实验降低了两个数量级。通过MgO溅射，在Fe3GeTe2中形成离子辐照相，进而在此异质结构中获得了交换偏置效应，在5~20 mV的电压范围内调制偏置700~0Oe。氧化Fe3GeTe2具有高稳定性，来自辐照相的氧在电压驱动下与Fe3GeTe2结合，引起非易失磁调制，在切断栅压后仍可以保留。本文的发现展示了一种调节范德华磁体磁性的方法，为使用范德华材料制造全固体、非易失和低耗散的纳米电子器件开辟了新道路。

PPMS Resistivity

Magnetotransport measurements were conducted via a physical property measurement system (PPMS, Quantum Design) with a homemade sample holder for gating the FGT/MgO heterostructure.

 浙江大学 袁辉球等

Giant piezoresistivity in a van der Waals material induced by intralayer atomic motions. Nat Commun (2023) 

摘要

层状材料中范德华隙的存在创造了大量不同于传统材料的有趣现象。例如，加压可以沿堆叠方向产生各向异性晶格收缩和/或层间滑动，并诱发一系列压力依赖的奇特物性。本文报告了β'-In2Se3中巨大压阻性。仅压缩1.2 GPa，β'-In2Se3薄片的电阻率下降了6个数量级，产生了一个巨大的压阻系数πp=−5.33 GPa−1。同时，样品从半导体转变为半金属，并未伴随结构相变。令人惊讶的是，线性二色性研究和理论第 一原理模型表明，这些现象并非范德华隙收缩或滑动导致的，而是由五层结构内部相关原子运动主导的，主要是中间层Se原子向其高对称位置移动。原子运动与能带结构调制和面内铁电偶极子密切有关。本文不仅发现了一种优秀的压阻材料，而且指出了超越范德华间隙的层内原子运动的重要性。

PPMS Resistivity

The resistivity and Hall voltage were measured in four-probe geometry in a Physical Property Measurement System (PPMS, Quantum Design).

湖南大学 段曦东等

Synthesis of Two-Dimensional MoO2 Nanoplates with Large Linear Magnetoresistance and Nonlinear Hall Effect. Nano Letters (2023) 

摘要

二维(2D)材料因具有大线性磁阻(LMR)而在磁存储或传感器器件领域极具潜力。本文通过化学气相沉积法(CVD) 制备二维MoO2纳米片，观察到其具有大LMR行为和非线性霍尔行为。得到的MoO2纳米片具有菱形形状和高结晶度。电学研究表明，MoO2纳米片具有优异的金属性，在2.5 K下的电导率高达3.7×107 S m–1 。磁阻方面，MoO2纳米片的大LMR在3 K和-9T时高达455%，厚度依赖实验表明，LMR值随着纳米片厚度的增加而增加。此外，磁场依赖霍尔电阻呈非线性，随温度升高而减小。本文的研究强调，MoO2纳米片是一种有前景的基础研究材料，在磁存储器件中具有潜在的应用前景。

PPMS Resistivity & Rotator

Hall devices with a six-terminal Hall bar structure were measured in a physical property measurement system (PPMS, Quantum Design).

南方科技大学 张文清等

High-performance non-Fermi-liquid metallic thermoelectric materials. npj Computational Materials (2023)

摘要

窄带半导体中高性能热电(TE)材料的研究存在瓶颈，本文另辟蹊径，发现金属化合物TiFexCu2x−1Sb和TiFe1.33Sb热电性质可与最 先进的TE材料相媲美，其热功率和热电优值zTs超过众多TE半导体的。2-700 K的准线性温度依赖电阻率和低温下对数温度依赖的电子比热与高热功率共存，表明了电子的非费米液体(NFL)量子临界行为与TE输运的强耦合。电子结构分析揭示了反铁磁(AFM)有序和类近藤自旋补偿之间的竞争，以及平行双通道近藤效应。T依赖磁化率曲线符合强局部关联的量子临界假设。本文证明了高TE性能、NFL量子临界性和磁涨落之间的相关性，为未来的研究开辟了方向。

PPMS TTO & DR HC 

Low temperature TE properties (5–350 K) including σ, S, and κ were measured using a physical property measurement system (PPMS, Quantum Design, USA) with the thermal transport option (TTO). Low-temperature specific heat capacity (CP) was measured by the PPMS with a dilution refrigerator option (PPMS-DR, Quantum Design, USA).

Quantum Design中国用户科研成果快报（2023年第2期）

《Quantum Design中国用户科研成果快报》是由Quantum Design中国定期汇总Quantum Design中国用户（包括综合物性测量PPMS、全新一代磁学测量系统MPMS3用户等）在众多研究领域的近期科研成果，为大家的相关科学研究提供参考。

本期文献目录：
1.Disorder-tuned conductivity in amorphous monolayer carbon. Nature (2023)  综合1区 IF 69.504  北京大学 刘磊.

2.Critical role of hydrogen for superconductivity in nickelates. Nature (2023)  综合1区 IF 69.504  电子科技大学 乔梁.

3. High Thermoelectric Performance and Compatibility in Cu3SbSe4-CuAlS2 Composites: A Substitute for PbTe. Energy & Environmental Science (2023)  材料1区 IF 39.714  重庆大学 周小元.

4. Discovery of Topological Magnetic Textures Near room Temperature in Quantum Magnet TbMn6Sn6. Adv Mater (2023)  材料1区 IF 32.086  中科院物理所 沈保根.

5. Giant Exchange Bias-Like Effect at Low Cooling Fields Induced by Pinned Magnetic Domains in Y2NiIrO6 Double Perovskite. Adv Mater (2023)  材料1区 IF 32.086  中科院物理所 靳长青.

6. Ultrathin Mo2S3 Nanowire Network for High-Sensitivity Breathable Piezoresistive Electronic Skins. ACS Nano (2023)  材料1区 IF 18.027  中科院硅酸盐所 黄富强.

7. A general thermodynamics-triggered competitive growth model to guide the synthesis of two-dimensional nonlayered materials. Nat Commun (2023)  综合1区 IF 17.694  北京大学 侯仰龙.

8.Electrical and magnetic anisotropies in van der Waals multiferroic CuCrP2S6. Nat Commun (2023)  综合1区 IF 17.694  中科院半导体所 赵建华.

9.Incommensurately Modulated Structure in AgCuSe-Based Thermoelectric Materials for Intriguing Electrical, Thermal, and Mechanical Properties. Small (2023)  材料1区 IF 15.153  中科院硅酸盐所 陈立东.

10.  Flexible oriented α-Cu2Se films and devices with remarkable power factor and output power at near-room temperature. Materials Today Physics (2023)  材料2区 IF 11.021  河北大学 王淑芳.

11. Macroscopically ordered phase separation: A new strategy for improving the superconducting performance in Fe(Se, Te). Materials Today Advances (2023)  材料2区 IF 9.918  中科院电工所 马衍伟.

12. Lateral magnetic anisotropy modulated by antiphase domain boundaries in PrBaCo2O5+δ thin films. Acta Materialia (2023)  材料1区 IF 9.209  清华大学 南策文.

13. Insight into the structural and magnetic properties of RECo12B6 (RE = Ce, Pr, Nd) compounds: A combined experimental and theoretical investigation. Acta Materialia (2023)  材料1区 IF 9.209  杭州电子科技大学 李领伟.

14.Room-temperature spin-valve devices based on Fe3GaTe2/MoS2/

Fe3GaTe2 2D van der Waals heterojunctions. Nanoscale (2023)  材料2区 IF 8.307  华中科技大学 常海欣.

15.  Record-high mobility and extreme magnetoresistance on kagome-lattice in compensated semimetal Ni3In2S2. Science China Materials (2023)  材料2区 IF 8.64  上海科技大学 郭艳峰.

16.  Orbital polarization change and magnetic enhancement in rutile MnO2-δ epitaxial films. Applied Surface Science (2023)  材料1区 IF 7.397  中科大 陆亚林.

17.  High sensitivity and fast response self-powered PbSe ultraviolet pulsed photodetectors based on the transverse thermoelectric effect. Applied Surface Science (2023)  材料1区 IF 7.397  河北大学 王淑芳.

18.  Exchange field enhanced upper critical field of the superconductivity in compressed antiferromagnetic EuTe2. Communications Physics (2023)  物理1区 IF 6.497  中山大学 王猛.

19.  Strikingly reduced critical field in Ti-doped Kagomé YMn6Sn5.6Ti0.4 single crystal with large topological Hall effect. Journal of Alloys and Compounds (2023)  材料2区 IF 6.371  江西理工大学 马胜灿.

20.  Microstructure and magnetic property optimization for Co-rich dual-main-phase Nd-(Fe, Co)-B sintered magnet. Journal of Alloys and Compounds (2023)  材料2区 IF 6.371  中科院宁波材料所 陈仁杰.

21.  Boost thermoelectric properties of n-type PbSe:Ag2Se:Ag in the vicinity of the percolation threshold. Scripta Materialia (2023)  材料1区 IF 6.302  河北大学 王淑芳.

22.  Ferromagnetism and dielectric properties in Zn0.95−xNdxTM0.05O (TM=Co, Fe) nanocrystals: Collective role of grain boundaries and oxygen vacancies. Ceramics International (2023)  材料1区 IF 5.532  西安交通大学 杨森.

23. Antiferromagnetic insulating state in quasi-one-dimensional K2Cr3As3H. Science China Physics, Mechanics & Astronomy (2023)  物理1区 IF 5.203  浙江大学 曹光旱.

24.  Effect of carbon doping on the structure and superconductivity in AlB2‐type (Mo0.96Ti0.04)0.8B2. Journal of the American Ceramic Society (2023)  材料2区 IF 4.186  浙江大学 曹光旱.

25.  Tuning magnetic anisotropy in SrRuO3 thin film by Ru vacancies induced phase transition. Applied Physics Letters (2023)  物理2区 IF 3.971  中科大 陆亚林.

26.  Anomalous magnetothermoelectric behavior in massive Dirac materials. Physical Review B (2023)  物理2区 IF 3.908  北京大学 王健.

27.  Metamagnetic transition and anomalous Hall effect in Mn-based kagomé magnets RMn6Ge6(R=Tb−Lu). Physical Review Materials (2023)  材料3区 IF 3.98  北京大学 贾爽.

28.  Tunable transport properties of dual-gated InAs/GaSb core/shell nanowires. Journal of Applied Physics (2023)  物理3区 IF 2.877  中科院半导体所 赵建华.

29.  Tunable magnetocrystalline anisotropy and high-frequency magnetic properties of Y2(Co1−xFex)17 and their composites. AIP Advances (2023)  材料4区 IF 1.697  北京大学 杨金波.

30.  Study of the anisotropic Sm2Fe17N3 powders with high performance. AIP Advances (2023)  材料4区 IF 1.697  北京大学 杨金波.

31.  Effect of oxidation on the microwave absorption properties of rare-earth intermetallics La2Fe4Co10B. AIP Advances (2023)  材料4区 IF 1.697  北京大学 杨金波.

北京大学 刘磊等

Disorder-tuned conductivity in amorphous monolayer carbon. Nature (2023）

摘要

对于非晶态固体，建立其原子构型（无序度(DOD)）与性质之间的关联是材料科学和凝聚态物理学的长期挑战，因为非晶态原子3D位置很难精确确定。而2D系统可以实现所有原子的直接成像，可能提供解决这一难题的线索。对激光辅助沉积生长的非晶单层碳(AMC)的直接成像确定了原子构型，支持了玻璃固体具有随机网络特征的现代结晶观点。然而，原子尺度结构和宏观性质之间的关联仍不清楚。本文报告了通过生长温度来调节AMC薄膜的DOD和电导率。具体而言，热解阈值温度是生成具有中程有序(MRO)的变程跃迁导电AMC的关键，而温度升高至25℃会导致AMC失去MRO而变为电绝缘，片电阻提升109倍。除观测到嵌入在连续随机网络中的高度扭曲的纳米晶体外，原子分辨电镜还显示了MRO的缺失/存在以及纳米晶体密度的温度依赖性。本文提出这两个序参数可完全描述DOD。数值计算建立了电导率图作为这两个参数的函数，直接将微结构与电学性质联系起来。本文从基本层面理解了非晶材料的结构-性能关联关系，为二维非晶材料的电子器件发展铺平了道路。

PPMS Resistivity

For four-terminal measurements, the devices were loaded into cryostats (Quantum Design PPMS-16 system) and transport measurements were performed using three lock-in amplifiers (SR830) at different temperatures.

电子科技大学 乔梁等

Critical role of hydrogen for superconductivity in nickelates. Nature (2023) 

摘要

近来新发现的镍酸盐超导体仅存在于与金属氢化物进行拓扑取向反应合成的外延薄膜中。该方法通过顶端氧脱嵌，将镍酸盐从钙钛矿结构转变为无限层状结构。这种化学反应可引入氢，影响材料的物理性能。但由于氢对大多数表征技术不敏感，并且重量轻，因而难以检测。本文在最佳Sr掺杂的Nd0.8Sr0.2NiO2H外延薄膜中，通过二次离子质谱发现了大量氢以Nd0.8Sr0.2NiO2Hx (x ≅ 0.2–0.5)形式存在。在氢掺杂0.22≤x≤0.28窄范围内，材料电阻率为零，表明氢对材料超导实现的关键作用。共振非弹X射线散射证明了巡游隙间s轨道(IIS) 源于顶端氧脱嵌的存在。密度泛函理论计算表明，电负性H-占据了顶端氧位，湮灭IIS轨道，导致IIS–Ni 3d轨道杂化减少，从而使得氢掺杂的Nd0.8Sr0.2NiO2Hx电子结构更加二维化，这可能导致了材料的超导性。本文强调了氢是外延无限层状镍合金超导性的重要组成部分。

PPMS Resistivity

Temperature-dependent resistivity and Hall effect were measured using the four-probe method and van der Pauw geometry partially in a cryogen-free magnet system (Quantum Design Ltd).

重庆大学 周小元等

High Thermoelectric Performance and Compatibility in Cu3SbSe4-CuAlS2 Composites: A Substitute for PbTe. Energy & Environmental Science (2023) 

摘要

发展无毒无碲的热电材料，替代PbTe对于大规模废热回收至关重要。本文发现简单的Cu3SbSe4-CuAlS2复合材料热电性能优异，在300-723 K的温度范围内，zT峰值可以达到1.8，zT平均为0.77，这两个值都是类金刚石半导体中的最 高记录。实验输运数据和X射线吸收精细结构光谱分析表明，电性能的显著增强主要源于载流子散射变形势的衰减。不仅如此，Cu3SbSe4-CuAlS2复合材料的兼容性受温度影响小，使其在器件制造方面优于大多数IV-VI热电化合物。同时，CuAlS2的加入提高了Cu3SbSe4的热稳定性和力学性能。本研究表明，由环境友好和资源丰富元素制成的Cu3SbSe4基复合材料是优良的中温区热电材料，可替代p型PbTe用于热电发电。

Quantum Design miniPEM

The device performance was measured by a commercial equipment (miniPEM, Quantum Design) using a nominal hot-side temperature from 371 K up to 667 K in sampling interval of 100 K. The authors would like to thank S. Yu (Quantum Design China & Advance Riko, Inc) for the measurement of thermoelectric conversion efficiency of single leg modules.

中科院物理所 沈保根等

Discovery of Topological Magnetic Textures Near room Temperature in Quantum Magnet TbMn6Sn6. Adv Mater (2023)

摘要

量子材料的拓扑研究从根本上提升了我们对凝聚态物理的理解，对下一代量子信息技术发展非常重要。最近，在自旋轨道耦合的Kagome晶格TbMn6Sn6中发现的拓扑Chern相引起了广泛关注。虽然发现了动量空间Berry曲率和Chern能隙对电子输运性质的卓 越贡献，但人们对其本征实空间磁织构知之甚少，而这对于理解电子性质和进一步探索独特的量子行为至关重要。本文使用洛伦兹透射电镜(L-TEM) 直接观察到TbMn6Sn6在室温下拓扑磁skymion的稳定化，自旋在a轴和c轴之间经历了完全自旋重定向转变(SRT)。我们基于Ginzburg-Landau理论构建了一个有效的自旋哈密顿量，并进行了微磁模拟，阐明了RKKY相互作用对skymion晶格稳定的关键作用。本文结论不仅揭示了TbMn6Sn6中的非平庸自旋拓扑织构，而且为自旋拓扑与电子拓扑的相互作用研究提供了坚实基础。

PPMS Resistivity + MPMS

The longitudinal and Hall electrical resistivity were measured simultaneously using a standard five-probe configuration in Quantum Design PPMS-14T. Magnetization measurements were performed in Quantum Design MPMS3.

中科院物理所 靳长青等

Giant Exchange Bias-Like Effect at Low Cooling Fields Induced by Pinned Magnetic Domains in Y2NiIrO6 Double Perovskite. Adv Mater (2023) 

摘要

交换偏置具有广阔应用场景。传统的交换偏置异质结的偏置场是由铁磁层和反铁磁层界面的钉扎自旋产生，通常需要大冷却场才能产生足够的偏置场。而在小冷却场下获得相当大的交换偏置场对应用尤为重要。本文报道了双钙钛矿Y2NiIrO6具有类似交换偏置效应，在192 K以下具有长程亚铁磁有序。5 K温度下，在冷却场仅有15 Oe的情况下，展现出1.1 T的巨大偏置场。这一现象出现在170 K以下。经研究发现这种偏置效应是磁滞回线垂直移动的次要效应，可归因于Ir的强自旋轨道耦合以及Ni-和Ir-子点阵的反铁磁耦合导致的固定磁畴。Y2NiIrO6中的钉扎磁矩存在于整个体积中，而非传统双层体系那样只存在于界面处。

PPMS ACMS +MPMS 

dc magnetization was measured with a Quantum Design Superconducting Quantum Interference Device (SQUID, MPMS3). ac susceptibility and heat capacity measurements were conducted with a Quantum Design Physical Property Measurement System (PPMS).

 中科院硅酸盐所 黄富强等

Ultrathin Mo2S3 Nanowire Network for High-Sensitivity Breathable Piezoresistive Electronic Skins. ACS Nano (2023)

摘要

柔性压电传感电子皮肤(e-skin)因其在人体健康实时监测、人机交互和柔性仿生机器人感知等方面的应用而引起了广泛的关注。然而，制备同时具有高灵敏度、生物亲和性和良好渗透性的压电电子皮肤极具挑战。本文通过在MoS2层间插入∞1[Mo2+S]链，设计并合成了Mo2S3纳米线，具有高导电性(4.9 × 104 S m–1)和高纵横比(约200)。采用简单的液/液界面自组装方法，本文成功制备了超薄(约500 nm)的Mo2S3纳米线网络，具有较高的压阻灵敏度(5.65 kPa–1)、较低的压力检测极限(0.08 Pa)和良好的透气性。此外，该纳米线网络可以直接附着在人体皮肤上进行实时人体脉搏检测、手指运动监测和手语识别，在健康监测和人机交互方面表现出良好的潜力。

PPMS Resistivity

The electrical tests were conducted on a physical property measurement system (PPMS) using the four-point probe method.

北京大学 侯仰龙等

A general thermodynamics-triggered competitive growth model to guide the synthesis of two-dimensional nonlayered materials. Nat Commun (2023)

摘要

近来，二维(2D)非层状材料引起广泛关注，一方面其品类丰富，另外其优秀性能在催化、纳米电子学和自旋电子学方面具有广阔应用前景。然而，它们的2D各向异性生长仍面临着相当大的挑战，并且缺乏系统的理论指导。本文提出了一个通用的热力学触发竞争生长模型(TTCG)，提供了一个多变量定量标准来预测和指导2D非层状材料的生长。基于该模型，我们设计了一种通用的水合物辅助化学气相沉积方法，用于可控合成各种2D非层状过渡金属氧化物。四种不同拓扑结构的独特氧化铁相被选择性生长。更重要的是，超薄氧化物表现出高温磁有序和大矫顽力。MnxFeyCo3-x-yO4合金被证明是一种可能的室温磁性半导体。我们的工作为2D非层状材料的合成提供了思路，并促进了其在室温自旋电子器件中的应用。

PPMS Resistivity & VSM

Magnetism was characterized by the physical property measurement system (DynaCool, Quantum Design) equipped with vibrating sample magnetometry. Magneto-transport measurements were conducted by four-probe electrical measurements in a commercial physical property measurement system (DynaCool, Quantum Design) with magnetic field vertical to the sample and temperature from 260 K to 360 K.

中科院半导体所 赵建华等

Electrical and magnetic anisotropies in van der Waals multiferroic CuCrP2S6. Nat Commun (2023) 

摘要

多铁材料由于其铁电和铁磁共存的独特性质，在低功耗、超高密度信息存储的非易失器件方面极具潜力。对其固有各向异性的有效控制，有望调控存储“介质”的多重自由度。本文在范德华(vdW)多铁CuCrP2S6材料中发现了有趣的面内电、磁各向异性。单轴各向异性的电流整流、磁特性和磁子模式被证明可通过电流方向/极性、温度变化和磁场调控。更重要的是，我们发现了与特定谐振模式对应的自旋翻转相变，并通过一致的模型拟合和理论计算确定了各向异性参数。本篇工作对vdW多铁合金中具有相同易轴的电和磁各向异性进行了深入研究和定量分析，这将促进人工仿生突触、多端自旋电子芯片和磁电器件的研究。

PPMS VSM + MPMS 

All the measurements were performed in a superconducting quantum interference device (SQUID, Quantum Design) equipped with a 5 T magnet and a physical property measurement system (PPMS, Quantum Design) with a 14 T magnet.

中科院硅酸盐所 陈立东等

Incommensurately Modulated Structure in AgCuSe-Based Thermoelectric Materials for Intriguing Electrical, Thermal, and Mechanical Properties. Small (2023) 

摘要

AgCuSe基材料近来在热电(TE)领域引起了广泛关注，因其具有极高的电子迁移率、超低的晶格热导率以及室温下反常的“脆性-延性”相变。尽管对AgCuSe低温相（即β-AgCuSe）研究已有半个多世纪，但其晶体结构至今仍存在争议，极大地限制了对其有趣的电学、热学和力学性能的理解。本文采用先进的三维电子衍射技术，发现AgCuSe基材料具有非公度调制结构，隶属于正交Pmmn(0β1/2)s00超空间群。由于Ag 5s电子的离域和各向同性特征，非公度调制结构中的局域晶格畸变对导带底影响小，导致高的载流子迁移率。同样，不均匀、弱结合和各向异性的Ag-Se键导致了高度的非谐性和超低的晶格热导率。此外，在AgCuSe中加入S强化了相邻Ag-Se层之间的相互作用，在室温下产生了“脆性-延展性”相变。本工作很好地解释了AgCuSe基材料的结构-性能关系，为这类极具发展前景的TE材料的未来研究提供了思路。

PPMS HC 

The specific heat capacity (Cp) below 300 K was measured by using the heat capacity option on Physical Property Measurement System (PPMS, Quantum Design).

免责申明：本文汇总的所有文献，仅出于信息传递之目的，不保证所有信息的准确性和完整性，若文中任何文字或图片有知识版权，请联系我们第 一时间删除。

Quantum Design中国用户科研成果快报（2023年第1期）

《Quantum Design中国用户科研成果快报》是由Quantum Design中国定期汇总Quantum Design中国用户（包括综合物性测量PPMS、全新一代磁学测量系统MPMS3用户等）在众多研究领域的近期科研成果，为大家的相关科学研究提供参考。

本期文献目录：

1. Room-temperature magnetoresistance in an all-antiferromagnetic tunnel junction. Nature (2023)  北京航空航天大学 刘知琪.

2. Long-range ordered porous carbons produced from C60. Nature (2023)  中科大 朱彦武.

3. Origin of the Anomalous Electrical Transport Behavior in Fe Intercalated Weyl Semimetal Td-MoTe2. Adv Mater (2023)  中科院固体物理所 孙玉平.

4. Light-Induced Mott Insulator-to-Metal Phase Transition in Ultrathin Intermediate-Spin Ferromagnetic Perovskite Ruthenates. Adv Mater (2023)  南京大学 宋凤麒.

5. Thickness-Dependent Topological Hall Effect in Two-Dimensional Cr5Si3 Nanosheets with Non-Collinear Magnetic Phase. Adv Mater (2023)  湖南大学 段曦东.

6. High Thermoelectric Performance in Earth‐Abundant Cu3SbS4 by Promoting Doping Efficiency via Rational Vacancy Design. Advanced Functional Materials (2023)  重庆大学 周小元.

7. Anomalous enhancement of the Nernst effect at the crossover between a Fermi liquid and a strange metal. Nature Physics (2023)  上海交通大学 邢辉.

8. Solid state ionics enabled ultra-sensitive detection of thermal trace with 0.001K resolution in deep sea. Nat Commun (2023)  清华大学 王朝.

9. General low-temperature growth of two-dimensional nanosheets from layered and nonlayered materials. Nat Commun (2023)  湖南大学 段曦东.

10. Bottom-up evolution of perovskite clusters into high-activity rhodium nanoparticles toward alkaline hydrogen evolution. Nat Commun (2023)  中科院上硅所 黄富强.

11. Significant Unconventional Anomalous Hall Effect in Heavy Metal/Antiferromagnetic Insulator Heterostructures. Adv Sci (Weinh) (2023)  清华大学 南策文.

12. Multiprincipal Element M2FeC (M = Ti,V,Nb,Ta,Zr) MAX Phases with Synergistic Effect of Dielectric and Magnetic Loss. Adv Sci (Weinh) (2023)  复旦大学 修发贤.

13. Nanoscale Borate Coating Network Stabilized Iron Oxide Anode for High-Energy-Density Bipolar Lithium-Ion Batteries. Small (2023)  中科院硅酸盐所 黄富强.

14. Modulating Exchange Bias, Anisotropic Magnetoresistance, and Planar Hall Resistance of Flexible Co/MnN Epitaxial Bilayers on Mica by Bending Strain. ACS Appl Mater Interfaces (2023)  天津大学 米文博.

15. In-situ high-energy X-ray diffraction study of the early-stage decomposition in 2:17-type Sm-Co-based permanent magnets. Acta Materialia (2023)  西安交通大学 马天宇.

16. Magnetic nanocomposites for magneto-promoted osteogenesis: from simulation auxiliary design to experimental validation. Nanoscale (2023)  中科院长春应用化学所 章培标.

17. Giant low-field magnetocaloric effect of (Er,Y)Cr2Si2 compounds at ultra-low temperatures. Science China Materials (2023)  北京科技大学 王守国.

18. Ultrafast Control of Interfacial Exchange Coupling in Ferromagnetic Bilayer. Advanced Electronic Materials (2023)  中科院半导体所 赵建华.

19. Structural, magnetic and magnetocaloric properties in distorted RE2NiTiO6 double perovskite compounds. Journal of Physics: Energy (2023)  杭州电子科技大学 李领伟.

20. Higher-order oscillatory planar Hall effect in topological kagome metal. npj Quantum Materials (2023)  中山大学 王猛.

21. Competition effect of light and heavy rare earth in Pr1-xGdxCo3 compounds with large coercivity and exchange bias. Journal of Alloys and Compounds (2023)  华南理工大学 刘仲武.

22. Mechanism of Ti-rich grain boundary phase formation and coercivity reinforcement in Sm(Fe0.8Co0.2)11TiB melt-spun ribbons. Scripta Materialia (2023)  中科院宁波材料所 陈仁杰.

23. Superior properties of LaFe11.8Si1.2/La65Co35 magnetocaloric composites processed by spark plasma sintering. Journal of Materials Research and Technology (2023)  华南理工大学 刘仲武.

24. Magnetic and Luminescent Dual Responses of Photochromic Hexaazamacrocyclic Lanthanide Complexes. Inorg Chem (2023)  中山大学 贾建华.

25. Planckian dissipation and non-Ginzburg-Landau type upper critical field in Bi2201. Science China Physics, Mechanics & Astronomy (2023)  南京大学 闻海虎.

26. Large Refrigerant Capacity Induced by Table‐Like Magnetocaloric Effect in High‐Entropy Alloys TbDyHoEr. Advanced Engineering Materials (2023)  华南理工大学 刘仲武.

27. Fully electrical controllable spin-orbit torque based half-adder. Applied Physics Letters (2023)  山东大学 颜世申.

28. Topological Hall effect driven by short-range magnetic order in EuZn2As2. Physical Review B (2023)  中山大学 王猛.

29. Flat optical conductivity in the topological kagome magnet TbMn6Sn6. Physical Review B (2023)  北京大学 贾爽.

30. Fe3GaTe2/MoSe2 ferromagnet/semiconductor 2D van der Waals heterojunction for room-temperature spin-valve devices. CrystEngComm (2023)  华中科技大学 常海欣.

31. High-entropy silicide superconductors with W5Si3-type structure. Physical Review Materials (2023)  浙江大学 曹光旱.

32. Suppression of the antiferromagnetic order by Zn doping in a possible Kitaev material Na2Co2TeO6. Physical Review Materials (2023)  南京大学 温锦生.

33. Magnetic decoupling in the triangular-lattice antiferromagnet Cu2(OH)3CHO2 studied by high-field magnetization and ESR. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  华中科技大学 夏正才.

34. Strain-mediated electric-field control of the electronic transport properties of 5d iridate thin films of SrIrO3. Journal of Applied Physics (2023)  广州大学 郑仁奎.

35. Growth and Characterization of a New Superconductor GaBa2Ca3Cu4O11+δ. Chinese Physics Letters (2023)  南京大学 闻海虎.

36. Physical properties of a high manganese austenitic steel Fe-30%Mn-1%C at cryogenic temperatures. Cryogenics (2023)  中科院理化所 李来风.

37. High pO2 Flux Growth and Characterization of NdNiO3 Crystals. Crystals (2023)  山东大学 王善鹏.

38. Superconducting properties of the C15-type Laves phase ZrIr2 with an Ir-based kagome lattice. Chinese Physics B (2023)  中科院物理所 任治安.

39. Unusual thermodynamics of low-energy phonons in the Dirac semimetal Cd3As2. Chinese Physics B (2022)  中科院物理所 陈根富.

40. Optical study on topological superconductor candidate Sr-doped Bi2Se3. Chinese Physics B (2022)  北京大学 王楠林.

41. Crystal and electronic structure of a quasi-two-dimensional semiconductor Mg3Si2Te6. Chinese Physics B (2022)  中山大学 王猛.

42. Magnetotransport and magnetic properties of Cr-modified Mn2Sb epitaxial thin films. Phys Chem Chem Phys (2023)   广州大学 郑仁奎.

北京航空航天大学 刘知琪等

Room-temperature magnetoresistance in an all-antiferromagnetic tunnel junction. Nature (2023)  

摘要

反铁磁自旋电子学是凝聚态物理和信息技术中一个快速发展的领域，在高密度和超快信息器件中具有潜在的应用前景。然而，这些器件的实际应用在很大程度上受到室温下小电流输出的限制。本文描述了共线反铁磁MnPt和非共线反铁磁Mn3Pt之间的室温交换偏置效应，与铁磁-反铁磁交换偏置类似。基于这种奇异效应，本文构建了全反铁磁隧道结，其非易失室温磁电阻高达~100%。原子自旋动力学模拟表明，MnPt界面处的未补偿局部自旋产生了交换偏置。第 一性原理计算表明，显著的隧穿磁电阻源于Mn3Pt动量空间的自旋极化。全反铁磁隧道结器件，具有几乎消失的杂散场和高达太赫兹的强自旋动力学，对下一代高集成和超快存储设备的验证非常重要。

MPMS 

Magnetic moments were analysed by a superconducting quantum interference device (Quantum Design MPMS3). The sensitivities are higher than 1×10−8 emu and 8×10−8 emu for low-field (≤250 mT) and high-field (>250 mT) measurements, respectively.

中科大 朱彦武等

Long-range ordered porous carbons produced from C60. Nature (2023) 

摘要

C60分子通共价键连接形成多种碳结构，但其生产方法通常导致样品产量少，限制了性质表征和潜在应用探索。本文报道了以α-Li3N为催化剂，实现C60粉末常压条件下克量级制备新型碳结构——长程有序多孔碳(LOPC)。LOPC由破碎的C60笼连接组成，保持长周期，并通过X射线衍射、拉曼光谱、固态核磁共振光谱、透射电镜和中子散射进行了表征。神经网络的数值模拟表明，LOPC是富勒烯型碳结构向石墨烯型碳结构转变过程中产生的亚稳结构。在较低温度、较短退火时间或较少α-Li3N用量情况下，会形成另外一种著名的聚合富勒烯晶体C60(s) 。碳k边近边X射线吸收精细结构中LOPC的电子离域程度高于C60(s)。室温下的电导率为1.17×10−2 S cm−1，T<30 K下的导电反常似乎是由短距离的类金属输运结合载流子跃迁引起的。LOPC的制备使得基于C60(s)研发其他晶体碳成为可能。

PPMS Resistivity

Measurement of temperature dependence of resistance was performed using a d.c. resistance module in PPMS (Quantum Design, Dynacool-9), by the standard four-electrode method in the constant current mode.

中科院固体物理所 孙玉平等

Origin of the Anomalous Electrical Transport Behavior in Fe Intercalated Weyl Semimetal Td-MoTe2. Adv Mater (2023) 

摘要

Weyl半金属Td-MoTe2因其奇特电子特性和在自旋电子学中的潜在应用价值引起了广泛关注。本文研究Fe插层Td-FexMoTe2单晶(0 <x < 0.15 ) 。电输运和热电输运结果一致表明，随着Fe占比x的增大，相变温度TS逐渐被抑 制。理论计算表明， Td相能量的增加、转变能垒的增强和1T’相中更多的占据带导致了TS被抑 制。此外，当 x ⩾ 0.08时，可以观察到由近藤效应诱导的ρ∝-lnT行为，由于传导载流子和插层铁原子的局部磁矩之间的耦合。对于Td-Fe0.15MoTe2 ，10K左右会发生自旋玻璃转变。对Td-Fe0.25MoTe2的能带结构进行了计算，结果表明其费米能附近存在两个平坦带，主要来源于铁原子dyz和dx2−y2轨道。 最 后，本文首次建立了Td-FexMoTe2相图。本篇工作为控制结构不稳定性和探索过渡金属二硫族化合物的奇异电子态提供了一条新的途径。

PPMS Resistivity & TTO& HC + MPMS

The electrical, thermoelectric transports and heat capacity were measured from 360 to 2 K using the Physical Property Measurement System (Quantum Design, PPMS - 9 T, 0 ≤ H ≤ 9 T, 0 ≤ T ≤ 400 K). The M–T curves and M–H curves were carried out by using Quantum Design Magnetic Property Measurement System (MPMS-XL5). 

南京大学 宋凤麒等

Light-Induced Mott Insulator-to-Metal Phase Transition in Ultrathin Intermediate-Spin Ferromagnetic Perovskite Ruthenates. Adv Mater (2023) 

摘要

光作为一种外部刺激，可在量子材料中诱导出新量子现象。一般来说，钙钛矿SrRuO3具有低自旋态的巡游铁磁性。然而，具有中间自旋(IS)的铁磁金属相一直未见。本文通过紫外光照射，在几个原子层厚度的钙钛矿IS铁磁SrRuO3−δ的实现了光载流子掺杂诱导的Mott绝缘体到金属相的转变。通过SrTiO3衬底与SrRuO3−δ超薄薄膜之间的便捷光电荷转移，这种新型亚稳态IS金属相可被可逆调控。动力学平均场理论计算进一步验证了这种光致电子相变源于氧空位和轨道重建。电荷转移的精细光学操纵是强关联体系中发现新型亚稳相的新途径，本文研究促进了光电子学和自旋电子学中潜在光控器件的应用。

MPMS

Magnetic properties of SRO thin films were measured in a superconducting quantum interference device magnetometer (SQUID-5T, Quantum Design) with the magnetic field applied along the out-of-plane direction of the sample plane.

湖南大学 段曦东等

Thickness-Dependent Topological Hall Effect in Two-Dimensional Cr5Si3 Nanosheets with Non-Collinear Magnetic Phase. Adv Mater (2023) 

摘要

具有非共线自旋序的反铁磁，有望表现出自旋霍尔效应、手性反常、量子霍尔效应和拓扑霍尔效应等非常规电磁响应。本文通过化学气相沉积(CVD)方法合成了二维(2D)厚度可调、高质量Cr5Si3纳米片。利用物性测量系统(PPMS)研究了Cr5Si3纳米片的角度依赖性电磁输运特性，发现在磁场大角度倾斜情况下， Cr5Si3纳米片展现出明显的拓扑霍尔效应(THE)，这可能源于Cr5Si3纳米片的非共线磁结构。Cr5Si3纳米片表现出明显的厚度依赖性垂直磁各向异性(PMA)，且THE仅在于特定厚度范围内，具有中等PMA强度。本文研究为非共线反铁磁体超薄极限下自旋物理机制研究提供了机会。

PPMS Resistivity & Rotator & VSM 

The angular dependence electromagnetic transport properties of Cr5Si3 nanosheets was investigated by physical property measurement system (PPMS). Hall measurements were performed with six- or four-terminal Hall bar structures by using a physical property measurement system (Quantum design). The VSM measurement was performed in a physical property measurement system (Quantum design).

重庆大学 周小元等

High Thermoelectric Performance in Earth‐Abundant Cu3SbS4 by Promoting Doping Efficiency via Rational Vacancy Design. Advanced Functional Materials (2023) 

摘要

硫化物作为热电材料受到广泛关注，但其性能通常受到低导电性的限制。据报道在Cu3SbS4中，高价态空位可以有效提供多种载流子，从而实现高导电性能。计算表明，从化学键的角度，Al进入晶格后与相邻原子形成的键加强，降低了空位形成能，从而起到了空位稳定剂的作用。结果表明，当Cu3SbS4掺入9 wt% CuAlS2后，材料平均功率因数达到16.1 µW cm−1 K−2 。最 后，进一步加入AgAlS2，热导率降低导致热电优值zT显著提升，zT峰值可达为1.3，平均值为0.77。所得的平均功率因数和平均zT值均优于其他低毒性的热电硫化物。本研究结果揭示了在热电材料中可通过创造有利空位，从而实现高效掺杂的新策略。

PPMS Resistivity

The electrical resistivity in the temperature range of 3–300 K was measured by a physical property measurement system (PPMS-9T, Quantum Design). 

上海交通大学 邢辉等

Anomalous enhancement of the Nernst effect at the crossover between a Fermi liquid and a strange metal.Nature Physics (2023)

摘要

奇异金属态出现在许多强相关材料中，对其性质的理解是凝聚态物理学中的一个关键问题，可以为高温超导和量子临界问题提供重要的见解。但标准费米液体理论并不适用于奇异金属，因此建立一种替代理论是一个长期挑战，而奇异金属的基本方面——包括载流子性质——仍然难以捉摸。本文在二维超导体2M-WS2的奇异金属态中观察到巨大的能斯特响应。具体而言，当体系从费米液体进入奇异金属态时，能斯特系数增大到与铜基超导中的涡旋能斯特信号相当，且对载流子迁移率高度敏感。能斯特峰的温度和磁场依赖性排除了朗道准粒子和超导性的可能性。而交叉处的能斯特峰表明当材料进入奇异金属态时载流子熵发生了变化。这种反常能斯特响应也在其他典型奇异金属中得到了进一步证实，表明了它的普遍性，并对奇异金属的机理提出了实验约束。

PPMS Resistivity & TTO

Resistivity, Hall and thermoelectric measurements were performed in a Quantum Design physical property measurement system with a 14-Tesla magnet.

清华大学 王朝等

Solid state ionics enabled ultra-sensitive detection of thermal trace with 0.001K resolution in deep sea. Nat Commun (2023)

摘要

深海仍然是地球上最 大的未知领域，因为它永远黑暗且高压，盐水具有腐蚀性和导电性。恶劣的环境给传感方法和器件的耐用性带来了很大的困难。像鲨鱼这样的海洋生物利用鼻子上的热电感觉器官，通过海水介质中的微小温差来探测物体。受鲨鱼鼻子的启发，我们设计并开发了一种弹性、自修复、极其灵敏的热传感器，可以识别低至0.01 K的温差，分辨率可达0.001 K。该传感器无需任何封装，就可以在海水或110 MPa压力下可靠工作。总结而言，本文利用集成的温度传感器阵列，构建了一个有效的深水测绘和探测装置模型。

PPMS Pressure 

For measurement under high pressure, a pressure cell model from Physical Property Measurement System (PPMS, Quantum Design) is used for pressure control and voltage measurement.

湖南大学 段曦东等

General low-temperature growth of two-dimensional nanosheets from layered and nonlayered materials. Nat Commun (2023) 

摘要

目前大多数二维材料(2DMs)的合成方法所要求的温度与半导体工业中传统的后端生产线(BEOL)工艺(450℃)不兼容。本文报道了一种通用的BiOCl辅助化学气相沉积(CVD)方法，实现了27种超薄2DMs的低温合成。尤其将BiOCl与选定的金属粉末混合以产生挥发性中间体，可以实现在更低温区（280-500 ℃）生产超薄2DMs ，这比盐辅助CVD工艺所需的温度低~200-300 ℃ 。深入的表征和理论计算表明，促进二维2D生长的低温过程和氧抑 制合成机制确保超薄非层状2DMs的形成。本研究所得到的2DMs与更高温度下生长的2DMs比较，具有相似的电、磁和光电性能。低温制备超薄2DMs为探索奇异物理提供了丰富的材料平台，并可与BEOL兼容，集成到半导体工业。

PPMS Resistivity

The magneto conductivity measurement was performed with the six-terminal Hall bar structure in a physical property measurement system (Quantum design) using a lock-in amplifier (Stanford SR830). 

中科院上硅所 黄富强等

Bottom-up evolution of perovskite clusters into high-activity rhodium nanoparticles toward alkaline hydrogen evolution. Nat Commun (2023) 

摘要

自重构被认为是制备高效电催化剂的一种有效手段，可用于各种能量转化过程中键的激活和断裂。然而，完全原位重构制备高活性纳米级电催化剂仍具挑战。本文报道了一种自底向上演化路线，通过电化学还原Cs3Rh2I9卤化物-钙钛矿团簇，制备出具有大晶格间距和晶界的超细Rh纳米颗粒(~2.2 nm)。各种原位和非原位表征，包括电化学石英晶体微平衡实验，阐明了电化学还原过程中Cs和I的萃取和Rh的还原。这些来自Cs3Rh2I9团簇的Rh纳米颗粒在碱性和氯碱电解质显著增强了析氢反应的质量和面积活性，优于液体还原和自顶而下制备的Rh纳米颗粒。理论计算表明，水的活化可以在本文制备的多位点Rh纳米颗粒上得到明显促进，进而优化碱水制氢过程。

PPMS Resistivity 

Low-temperature electrical resistivity was measured using a Physical Properties Measurements System (PPMS-Dyna Cool, Quantum Design). 

免责申明：本文汇总的所有文献，仅出于信息传递之目的，不保证所有信息的准确性和完整性，若文中任何文字或图片有知识版权，请联系我们第 一时间删除。

Quantum Design中国用户科研成果快报（2022年第11期）

《Quantum Design中国用户科研成果快报》是由Quantum Design中国定期汇总Quantum Design中国用户（包括综合物性测量PPMS、全新一代磁学测量系统MPMS3用户等）在众多研究领域的近期科研成果，为大家的相关科学研究提供参考。

本期文献目录：

1. Emergent charge order in pressurized kagome superconductor CsV3Sb5. Nature (2022) 中国科技大学 陈仙辉.

2. Quantum Hall phase in graphene engineered by interfacial charge coupling. Nat Nanotechnol (2022) 中科院金属所 张志东.

3. An anomalous Hall effect in altermagnetic ruthenium dioxide. Nature Electronics (2022)  华中科技大学 夏正才.

4. Composition-Controllable Syntheses and Property Modulations from 2D Ferromagnetic Fe5Se8 to Metallic Fe3Se4 Nanosheets. Adv Mater (2022)  北京大学 王健.

5. Tailoring Interfacial Charge Transfer for Optimizing Thermoelectric Performances of MnTe‐Sb2Te3 Superlattice‐Like Films. Advanced Functional Materials (2022)  武汉理工大学 唐新峰.

6. Spin–orbit–parity coupled superconductivity in atomically thin 2M-WS2. Nature Physics (2022)  复旦大学 修发贤.

7. Controllable Topological Magnetic Transformations in the Thickness-Tunable van der Waals Ferromagnet Fe5GeTe2. ACS Nano (2022)  复旦大学 车仁超.

8. Strong band renormalization and emergent ferromagnetism induced by electron-antiferromagnetic-magnon coupling. Nat Commun (2022) 复旦大学 封东来.

9. Higher harmonics in planar Hall effect induced by cluster magnetic multipoles. Nat Commun (2022)  山东大学 李洋洋.

10. Self-driven magnetorobots for recyclable and scalable micro/nanoplastic removal from nonmarine waters. Science Advances  暨南大学 李丹.

11. On the magnetic-structure origin of giant magnetostrictive effect in MnCoSi-based metallic helimagnets. Materials Today Physics (2023)  中科院物理所 王文洪.

12. Key factor for low anisotropy and high irreversibility field in (Cu,C)Ba2Ca3Cu4O11+. Materials Today Physics (2022)  南京大学 闻海虎.

13. Multi-carbon encapsulating soft-magnetic nanocomposite with environmentally adaptive wideband electromagnetic wave absorption. Journal of Alloys and Compounds (2023)  中科院金属所 张志东.

14. Sign reversal and manipulation of anomalous Hall resistivity in facing-target sputtered Pt/Mn4N bilayers. Rare Metals (2022)  天津大学 米文博.

15. Electric-field control of topological spin textures in BiFeO3/La0.67Sr0.33MnO3 heterostructure at room temperature. Rare Metals (2022)  清华大学 南策文.

16. Controllable growth and magneto-resistivity investigations on Tl-1223 superconducting films with high Tc. Ceramics International (2022)  南京大学 闻海虎.

17. Structure and Physical Properties of the Layered Titanium-Based Pnictide Oxides (EuF)2Ti2Pn2O (Pn = Sb, Bi). Inorg Chem (2022)  浙江大学 曹光旱.

18. X-ray Triggered Coordination Bond Breakage in Dysprosium-organic Framework and Its Impact on Magnetic Properties. Chemistry (2022)  南京大学 郑丽敏.

19. Magnetoresistance relaxation steps originating from dynamic spin-orbital interactions in Ca3Ru2O7. Physical Review B (2022)  华中科技大学 夏正才.

20. Detailed magnetic properties and theoretical calculation in ferromagnetic coupling DyIII-MII 3d-4f complexes based on a 1,4,7,10‑tetraazacyclododecane derivative. Inorganica Chimica Acta (2023)  南京大学 宋友.

21. Modification on grain boundary phase distribution in PrNd-Cu alloy diffused hot-deformed Nd-Fe-B magnets. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  中科院宁波材料所 陈仁杰.

22. Preparation, structure and magnetic properties of high-purity Mn4C. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2022)  北京大学 杨金波.

23. Syntheses, structure and magnetization plateau of staircase kagome-lattice antiferromagnet Cu3Bi(TeO3)2O2Cl. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2023)  华中科技大学 夏正才.

24. Strain-tunable unconventional exchange-bias effect in epitaxial CaIrO3/LaMnO3 heterostructures. Physica B: Condensed Matter (2023)  南方科技大学 何洪涛.

25. Magnetoresistance reversals and anomalous Hall effect in Mn3SnC and effects of carbon deficiency. J Phys Condens Matter (2022)   中科院物理所 王文洪.

26. Effect of Mn doping and charge transfer on LaTi1-xMnxO3. J Phys Condens Matter (2022)  东南大学 董帅.

27. Quasi-Two-Dimensional Nature of High-Tc Superconductivity in Iron-Based (Li,Fe)OHFeSe. Chinese Physics Letters (2022)  中科院物理所 赵忠贤.

28. Exchange Bias in Tetragonal Fe1-xNixS Single Crystals with a Short-Range Antiferromagnetism. Journal of Low Temperature Physics (2022)  云南大学 胡万彪.

中国科技大学 陈仙辉等

Emergent charge order in pressurized kagome superconductor CsV3Sb5. Nature (2022)  

摘要

笼目超导体AV3Sb5 (A代表K, Rb, Cs)中多个电子序的发现，为新兴物理探索提供了平台。在中等压力下(< 2.2 GPa) ，triple-Q电荷密度波(CDW) 被压力单调抑 制，而超导表现出双穹顶行为，暗示超导与CDW之间存在不寻常的相互作用。时间反转对称破缺和电子列向性已经在triple-Q CDW相中被揭示，因而理解CDW序及其与超导的相互作用成为AV3Sb5的核心问题之一。本文通过51V核磁共振测量了CsV3Sb5中CDW和超导性随压力的演变，发现压力范围Pc1≅0.58 Gpa到Pc2≅2.0 GPa之间展现出一个新的CDW相，具有单向4a0调制的条状CDW序，这就解释了压力下的双穹顶超导行为。此外，核自旋晶格弛豫测量揭示了CDW转变温度以上的压力无关电荷涨落和Pc2以上的非常规超导配对的证据。该篇工作不仅揭示了超导与CDW的相互作用，而且揭示了笼目超导体AV3Sb5中新的电子相关效应。

MPMS 

The bulk magnetic susceptibilities were measured by using a superconducting quantum interference device (Quantum Design MPMS-5).

中科院金属所 张志东等

Quantum Hall phase in graphene engineered by interfacial charge coupling. Nat Nanotechnol (2022) 

摘要

量子霍尔效应会在很大程度上受到二维电子气主体和衬底之间的界面耦合的影响，并诱导出奇异的拓扑态。然而，目前对其隐含物理机制的理解和相互作用的调控工程仍具挑战。本文展示了一种不寻常的量子霍尔效应，发现于石墨烯样品与反铁磁绝缘体CrOCl界面，配备双栅极电压，与已知物理图像有明显不同，具有两个不同的量子霍尔相。单层石墨烯的朗道能级在常规相中得以保持，但在界面耦合相严重扭曲。后一种量子霍尔相甚至接近于没有磁场，相应地朗道量子化遵循位移场和磁场的抛物线关系。在0 ~ 1013 cm−2的有效掺杂范围内，这种特性在100 K温度以下普遍存在。

PPMS Resistivity

A Quantum Design PPMS system was used for temperature (3–300 K) and magnetic field (±14 T) scans.

华中科技大学 夏正才等

An anomalous Hall effect in altermagnetic ruthenium dioxide. Nature Electronics (2022)

摘要

反常霍尔效应最初发现于铁磁铁中，是一种破缺时间反演对称性的磁电现象。近年来，RuO2这一具有补偿反平行磁序材料被预测会产生与铁磁材料强度相当的反常霍尔效应。这源于RuO2在实空间晶体结构和动量空间能带结构中都具有典型的交替自旋极化的交变磁相。本文报告了RuO2中的反常霍尔效应，其反常霍尔电导率超过1000 Ω−1cm−1。结合外延不同晶体取向的RuO2薄膜的矢量磁测量和的磁输运测量，该篇工作认为反常霍尔效应占主导地位，超过常规霍尔贡献以及弱场诱导磁化的贡献。本文研究结果将有助于探索具有补偿反平行磁序的多种晶体中的拓扑Berry相和无耗散量子输运现象。

PPMS Resistivity + MPMS

The linear four-probe geometry was utilized for resistivity measurements of RuO2 thin films, which were carried out in a Quantum Design physical property measurement system with a measuring current of 1 mA. Pulsed high-field magnetic moment signals were collected by a pickup coil coaxial with the pulsed magnetic field and calibrated by a low-field magnetic moment obtained by a Quantum Design superconducting quantum interference device.

北京大学 王健等

Composition-Controllable Syntheses and Property Modulations from 2D Ferromagnetic Fe5Se8 to Metallic Fe3Se4 Nanosheets. Adv Mater (2022) 

摘要

具有高磁转变温度和良好空气稳定性的新型二维磁体已成为开发新型自旋电子器件的潜在材料。近年来，二维非层状磁性材料的获得可通过金属原子插入二维层状过渡金属硫族化合物(TMDs)的范德华间隙形成，但仅在有限的体系中成功(如Cr2S3, Cr5Te8)。在此，本文首次报道了通过化学气相沉积策略，实现成分可控合成二维非层状硒化铁纳米片(25%铁插层三斜Fe5Se8和50%铁插层单斜位Fe3Se4)。二维Fe5Se8展现出本征室温铁磁性能，根据密度泛函理论可以用电子自旋态从层状1T’- FeSe2到非层状Fe插层Fe5Se8的变化来解释。相比之下，超薄Fe3Se4呈现出与金属TMD相当的金属特性。本工作为二维自插层诱导的新型TMD化合物的组成可控合成和基本性质探索提供了思路，推动了其在纳米电子和自旋电子学相关领域的应用探索。

MPMS

Magnetization measurements were performed on two transferred Fe5Se8 samples with different thicknesses in a Magnetic Properties Measurement System (MPMS, Quantum Design) with the magnetic field along both out-of-plane and in-plane directions, respectively.

武汉理工大学 唐新峰等

Tailoring Interfacial Charge Transfer for Optimizing Thermoelectric Performances of MnTe‐Sb2Te3 Superlattice‐Like Films. Advanced Functional Materials (2022)

摘要

界面电荷转移对超晶格(SLs)的热电性能调控至关重要，然而，却很少被实验所证实。本文基于外延生长的p型(MnTe)x(Sb2Te3)y类超晶格薄膜，通过界面电荷转移，引入了空穴注入、调制掺杂和能量滤波效应，实现了载流子密度、载流子迁移率和Seebeck系数等热电参数的协同优化。载流子输运测量和角分辨光电子能谱(ARPES) 表明，SLs中MnTe层向Sb2Te3层注入了大量空穴，源于MnTe和Sb2Te3之间的功函数差异。通过将MnTe的厚度降低到一层以下，量子点(MnTe)x(Sb2Te3)12 类超晶格薄膜中的所有电子输运参数都得到了协同优化，导致热电功率因数(PF)大幅提升。(MnTe)0.1(Sb2Te3)12 的室温PF最 高，为2.50 mW m−1K−2 ，而(MnTe)0.25(Sb2Te3)12PF最 高，为2.79 mW m−1 K−2（@381K），显著优于二元MnTe和Sb2Te3薄膜。本研究为理解和合理调整热电材料的界面电荷转移，进一步提高热电性能提供了有价值的指导。

PPMS Resistivity 

Measurements of electrical resistivity (ρ) and Hall coefficient (RH) in the range of 2–300 K and up to 1.0 T were carried out in a Quantum Design Physical Property Measurement System (PPMS-9T). 

复旦大学 修发贤等

Spin–orbit–parity coupled superconductivity in atomically thin 2M-WS2. Nature Physics (2022)

摘要

二维原子层厚的薄超导体，尤其是其中蕴含拓扑态的，在凝聚态物理领域引起广泛关注。本文报告了在中心对称原子层薄2M-WS2中观察到自旋-轨道-宇称耦合超导态，这种材料被预测会表现出拓扑能带反转。磁输运测量表明，面内上临界场不仅超过了泡利顺磁极限，而且对面内磁场方向的响应表现出强烈的双重对称性各向异性。此外，高面内磁场下进行的隧道光谱测量表明，超导能隙沿不同面内磁场方向具有各向异性磁响应，并且保持到泡利极限以上。自洽平均场计算表明，这种不寻常的行为源于2M-WS2中拓扑能带反转引起的强自旋-轨道-宇称耦合，有效钉扎了拓扑能带交叉点附近的自旋，并引起了外部塞曼场效应的各向异性重正化。本文的结果确定了原子层薄2M-WS2中的非常规超导性，为探索超导性、拓扑和强自旋轨道宇称耦合之间相互作用提供了一个重要平台。

PPMS Resistivity & ETO

Four-terminal temperature-dependent magnetotransport, I–V and differential conductance measurements were carried out in a Physical Property Measurement System (Quantum Design).

复旦大学 车仁超等

Controllable Topological Magnetic Transformations in the Thickness-Tunable van der Waals Ferromagnet Fe5GeTe2. ACS Nano (2022)    

摘要

最近2D范德华(vdW)磁性材料中拓扑meron织构的发现，引起了基础物理和自旋电子应用方面的研究兴趣。然而，操纵meron织构和实现拓扑转变在2D磁体中鲜有涉及。在这项工作中，利用实空间成像和微磁模拟，揭示了Fe5GeTe2 (FGT)薄片中畴壁、 meron织构和条纹域之间的温度和厚度依赖的拓扑磁转变。温度引起的层内交换刚度常数的变化和单轴磁各向异性是磁相变的关键机制，而由样品厚度控制的磁偶极相互作用是影响临界相变温度和条纹周期的关键因素。本文的发现为2D vdW铁磁体拓扑自旋织构的起源和调控提供了可靠的见解。

MPMS

The magnetic properties of the sample were measured using a superconducting quantum interference device (MPMS(SQUID) VSM) magnetometer (Quantum Design Co.) in the temperature range of 100−270 K.

复旦大学 封东来等

Strong band renormalization and emergent ferromagnetism induced by electron-antiferromagnetic-magnon coupling. Nat Commun (2022) 

摘要

电子与反铁磁子(AFMMs)之间的相互作用对一大类关联材料的研究至关重要。它们是高温超导体(铜基、铁基超导体等)中最合理的配对胶。然而，与电子-声子相互作用(EPIs)不同，电子-AFMM相互作用(EAIs)如何影响能带结构的清晰观测仍然缺乏。因此，关于EAIs的关键信息，如强度和掺杂依赖性，仍不清楚。本文在Ba1−xKxMn2As2直接观察到EAIs诱导材料能带色散中出现一个扭结结构，并随后揭示了EAIs的几个关键特性。EAIs的耦合常数可达5.4，并表现出强烈的掺杂依赖性和温度依赖性，明显区别于EPIs，EAIs对电子能带的巨大重整化增强了费米能的态密度，驱使Ba1−xKxMn2As2展现出铁磁态，具有混合流动-局域特征的类Stoner机制。本文研究结果扩展了目前对EAIs的认识，可能有助于增加对EAIs发挥关键作用的许多相关材料的理解。

PPMS VSM 

The magnetic susceptibility was measured by Quantum Design Dynalcool system. 

山东大学 李洋洋等

Higher harmonics in planar Hall effect induced by cluster magnetic multipoles. Nat Commun

摘要

反铁磁材料因其自旋电子应用和新型拓扑现象而受到广泛关注。然而，由于缺乏净磁矩，检测和识别AFM材料中的自旋结构具有挑战性。本文报道了利用平面霍尔效应(PHE)在AFM Nd2Ir2O7 (NIO-227)全应变薄膜中检测和识别“簇磁多极”的实用性。通过对NIO-227的自旋结构施加压应变，人工诱导了簇磁多极子，即偶极子和A2-和T1-八极子。重要的是，旋转磁场情况下，每个磁多极子都表现出PHE振荡的独特谐波。此外，平面霍尔电导率具有非线性磁场依赖性，这可以归因于簇磁八极的磁响应。本篇工作提供了一种在AFM系统中识别簇磁多极的策略，并将促进八极子的AFM自旋电子学。

PPMS Resistivity & Rotator

Magnetotransport properties were measured via a standard four-point probe method using a commercial physical property measurement system (PPMS; QuantumDesign Inc., San Diego, CA, USA), which has a base T of 2 K and maximummagnetic field of 9 T.

暨南大学 李丹等

Self-driven magnetorobots for recyclable and scalable micro/nanoplastic removal from nonmarine waters. Science Advances   

摘要

非海洋水域的微/纳米塑料(MNP)污染已发展成为全 球生态系统的生态毒理学威胁。然而，现有的去除MNP的策略通常仅限于化学絮凝或物理过滤，这往往无法去除超小尺寸或超低浓度的塑料颗粒。本文报道了一种由可磁化离子交换树脂球组成的自驱动磁机器人，可用于动态去除或分离非海洋水域中的MNPs。由于可回收离子交换树脂建立的远程电泳吸引力，磁机器人在100个处理循环中显示出可持续去除效率为90%，并具有广泛的适用性，适用于不同的塑料成分、尺寸和形状以及非海洋水样。本篇工作提出了一种成本合适和二次污染最小的工业规模的MNP去除方法，并提出了一种基于自驱动的微/纳米机器人在水环境中对纳米塑料进行采样和评估的策略。

PPMS VSM 

The magnetic property of as-prepared and recycled magnetic SMRs can be measured using the equipment of the physical property measurement system (PPMS-9). 

人类很多的发明灵感都源于自然。例如，人类根据蝙蝠发射超声波指路发明了雷达，根据荷叶表面的乳突状结构发明了超疏水材料等。仿生学作为一门交叉学科，通过研究和模拟生物体的结构、功能、行为及其调控机制，为工程技术提供设计理念、工作原理和系统构成。

含羞草是一种常见的植物，在受到外界触碰和干扰时，含羞草会自动闭合它的小叶片，像人“害羞”的状态，因此得名含羞草。原理是因含羞草叶柄和小叶柄基部都有一略膨大的囊状构造，称为叶枕，平常叶枕内的水分支撑着叶片，但是当受到外力刺激时，叶枕内的水分会立即流向别处，使含羞草的小叶闭合。当外部刺激消失时，水分会再次流回叶枕，叶片就会重新打开。

中国科学院物理研究所联合北京凝聚态物理国家研究中心以含羞草为仿生对象，利用金属玻璃材料，制造一种 3D 仿生结构--可开合的金属含羞草。这一科研成果Metallic Mimosa Pudica: A 3D Biomimetic Buckling Structure Made of Metallic Glasses，于 2022 年发表在 Science Advances 杂志上。

如视频和图片所示，金属含羞草在外部磁场的刺激下，会自动闭合，当外部磁场消失后，金属含羞草会自动打开。而且外部磁场在多个方向作用下，金属含羞草就像真正的含羞草一样发生闭合。

这一 3D 仿生金属含羞草结构，使用了金属玻璃材料，首先我们了解一下金属玻璃是什么。多数金属材料原子呈现周期性排列（晶体），但是当把金属加热到熔融态（液体）后，其原子排列是混乱的状态，之后再快速地冷却形成固体，其原子排列便和玻璃一样无序，因此称之为金属玻璃。金属玻璃（Metallic Glasses）又称非晶态金属、液体金属，是在原子尺度上结构无序的一种金属材料。

金属玻璃（合金）与一般多晶的金属合金相比，原子种类相似甚至相同，但是因为原子完全混乱排列，因此力学、电学、磁学及化学性质都有不同，特别是由于没有晶界存在，强度、韧性、硬度均比多晶金属要高。尤其是 Fe 基金属玻璃还具有良好的软磁性能，具有巨大的应用潜力。

而本研究成果中便是采用 24μm 厚、30 mm 宽的 Fe78Si9B13 金属玻璃条带作为材料，这种金属含羞草在磁性控制下的开合行为，有望在医疗器械和电子器件方面得到应用，例如血管之间、血管过滤器和微夹持器等。

此 3D 仿生结构，除了选用具有软磁性能的金属玻璃条带作为材料外，还利用一种重要的表面处理技术--纳秒脉冲激光图案化技术，即在材料表面进行平行线激光处理，如下图所示。

激光在样品表面做图案处理时会诱导结晶，当金属玻璃发生局部晶化后，其密度和模量相对增大，从而实现晶化区收缩，金属玻璃区受到压缩力，晶化区受到拉伸力，使得金属玻璃区和晶化区之间具有合适的尺寸错配，并且样品沿着晶化线方向和垂直于晶化线方向都表现出屈曲结构，研究人员利用能量最 低原理解释了金属玻璃仿生 3D 屈曲结构的形成机制。其原理如下图所示。

利用磁光克尔显微镜观察的金属玻璃区磁畴分布，研究人员并分析了金属玻璃区和晶体区复合结构内应力状态。其结果如下图所示。

借助飞纳台式大仓室扫描电镜 Phenom XL，测试金属玻璃正反两面的结晶区条带的宽度，发现弯曲结构的曲率半径受到结晶条纹和玻璃条纹的线宽比控制，并总结出制造金属玻璃仿生 3D 结构形成的适宜条件。如下图所示，中间两列分别为金属玻璃晶化带正面和反面的电镜图片。

同时借助 Phenom XL 的能谱功能，检测到金属玻璃区和晶化区域在成分上分布无明显的区别。如下图 Phenom XL 能谱面扫结果显示，Fe、O、Si、B 元素在两区分布无差异。

这一工作通过采用一步成型、快速激光图案化方法制造金属玻璃 3D 屈曲仿生结构，改变材料不同部位的密度和模量，使具有适当尺寸错配的金属玻璃实现 3D 屈曲结构。这对开发金属玻璃的应用具有重要的意义，最 后也希望飞纳台式电镜能够为更多的科研人助力。

参考文献

[1]. Jin-Feng Li, Ivan-V. Soldatov, Xiao-Chang Tang, et al., Metallic Mimosa pudica: A 3D biomimetic buckling structure made of metallic glasses. Sci. Adv. 8, eabm7658 (2022)

　　工欲善其事必先利其器。日前，青岛大学工业催化与能源化工团队在国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》(简称《ANGEW》，德国应用化学)在线发表了题一篇为《A Janus Fe-SnO₂ Catalyst that Enables Bifunctional Electrochemical Nitrogen Fixation》的研究论文。盛瀚CIC-D120型实验室台式离子色谱仪作为技术支持，分析结果获得认可。

　　《A Janus Fe-SnO₂ Catalyst that Enables Bifunctional Electrochemical Nitrogen Fixation》-节选

　　CIC-D120型实验室台式离子色谱仪是一款电路技术升级的高稳定性离子色谱仪，配置双极电导检测器，极大提高了仪器的检测性能和稳定性，给客户更好的使用体验。该仪器搭载盛瀚自主研发的天文台智能工作站，不仅可实现对各仪器功能部件的智能控制，还具有强大的数据处理功能;另外还可以兼容安培检测器、紫外检测器、紫外一柱后衍生等外接设备，结合盛瀚领先的色谱柱技术,可实现对阴、阳离子及氰根、碘离子、糖、小分子有机酸等的分析，普遍适用于环境、疾控、食品、化工、电子、矿冶等领域。

　　技术优势

　　•控温双极电导检测器(CN 202033335U)，更大的检测量程，更好的分析精度;

　　•内置循环式立体恒温技术(CN 204259917U)，温度稳定时间小于30 min，确保试验数据准确可靠;

　　•国际领先全系列离子色谱柱(CN 105126936A、CN 104788603A)，柱效高，柱容量大，满足对各种组分离子的检测;

　　•高压淋洗液储存装置，无需使用氮气，可实现氢氧根淋洗液不受空气干扰;

　　•抑制法检测模式，抑制模式可适应碳酸盐/氢氧根体系、甲烷磺酸体系/硝酸根体系。

　　心有所信，方能远行。盛瀚是一家有理想有情怀能长远发展的公司，同时也是一家国际化的高科技公司，“致力于中国仪器高端化，走向世界、服务全.球”这是我们的使命。未来，盛瀚将基于全产业链100%自主可控的科技创新实力，专业专注打造以离子色谱为核心的科学仪器生态，实现国产高端科学仪器自立自强，强力赋能中华民族“科技强国梦”!

　　扩展阅读

　　《Angewandte Chemie International Edition》，简称《ANGEW》(德国应用化学)，创刊于1962年，分德语版和英语版，是世界顶级化学类综合期刊(2021年影响因子/JCR分区：15.336/Q1)，发表化学研究领域的高质量研究成果，在国际化学领域具有最高的学术影响力。