加州大学Kang L. Wang课题组--反铁磁体磁化的单层石墨烯中的大交换分裂

开发低耗散、长距离自旋输运的石墨烯基多功能自旋电子器件，需要石墨烯中的自旋分裂。磁性邻近效应是在材料中实现交换分裂的一种有效途径，否则该分裂本质上是非自旋极化的。在这里，我们表明，单层石墨烯可通过与硒化铬的反铁磁薄膜耦合而磁化，从而在2 K时产生高达134 meV的交换分裂能。这种交换分裂通过量子霍尔平台的位移和石墨烯中的量子振荡表现出来，其能量可以通过场冷却进行调制，随着正场冷却交换分裂能量增加，随着负场冷却交换分裂能量减少。我们对低温下石墨烯磁性的实验演示，得到了电阻率随温度变化的测量结果和磁光克尔测量结果。

Fig. 1 AFM和石墨烯/ AFM异质结构的表征。

Fig. 2 量子霍尔平台和量子振荡通过场冷却而移动。

Fig. 3 量子霍尔高原的位移和AFM调制的量子振荡。

Fig. 4 来自传输测量和MoKe信号的磁相变。

相关研究成果于2020年由加州大学Kang L. Wang课题组，发表在Nature Electronics (https://doi.org/10.1038/s41928-020-0458-0)上。原文：Large exchange splitting in monolayer graphene magnetized by an antiferromagnet。