二维层状反铁磁体CrSBr中磁多态性的相位解析与可控路由

来自国际前沿的研究团队通过相位分辨磁二次谐波显微技术（phase-resolved magnetic second harmonic generation microscopy），揭示了二维范德华反铁磁体CrSBr中磁多态性（magnetic polymorphism）的调控机制。该研究首次实现了双层和四层CrSBr中多态性自旋翻转（spin-flip）的确定性层间切换，并发现其受横向扩展的“层共享效应”（layer-sharing effect）调控。这一突破为自旋电子学（spintronics）和神经形态工程提供了全新设计范式，相关成果发表于高水平期刊。

　　

在自然界中，多态性（polymorphism）通常指分子或晶体结构的多样性，而范德华反铁磁体（van der Waals antiferromagnets）中却存在一种新型磁多态性——具有相同总磁化强度的层选择性（layer-selective）磁结构。如何解析和操控这类磁多态性成为领域难题。

研究人员采用非线性磁光技术，通过光的振幅和相位双重信号，清晰解析了CrSBr双层（bilayer）和四层（tetralayer）中的多态性自旋翻转跃迁（spin-flip transitions）。有趣的是，这种跃迁的确定性路由（deterministic routing）源于“层共享效应”——横向扩展的层如同“控制位”（control bits）般调控跃迁过程。

该发现不仅为二维磁体的多态性操控提供了普适性方案，更开辟了概率计算（probabilistic computation）和神经形态器件（neuromorphic devices）的新设计思路。CrSBr中独特的层间耦合机制，或将成为下一代自旋电子学（spintronic）和光自旋电子学（opto-spintronic）器件的核心调控靶点。