近日，物理与光电工程学院物理学系青蓝学者胡训武博士与合作者在物理学期刊《Physical Review B》上发表题为“Strain-tunable quasi-one-dimensional magnetism in van der Waals layered FePd₂Te₂”的研究成果，系统研究了范德瓦尔斯层状磁性材料FePd₂Te₂的低维磁性及其应变调控机制。中山大学物理学院吴林鑫硕士研究生为第一作者，胡训武博士与中山大学物理学院曹坤副教授为共同通讯作者。
低维磁性材料具有丰富的物理性质，在自旋电子器件等领域具有重要应用潜力。近期实验发现，范德瓦尔斯材料FePd₂Te₂具有准一维磁性、较强的单轴磁各向异性和较高的居里温度（Tc≈183 K），但其磁性随厚度的演化及有效调控机制仍有待研究。
针对这一问题，研究团队采用第一性原理计算结合蒙特卡洛模拟，对FePd₂Te₂体相、单层及少层体系的磁性进行了系统研究。结果表明，各厚度体系均具有稳定的链内铁磁相互作用，而较弱的链间交换作用决定了体系的磁性基态。随着厚度变化，链间相互作用发生改变，使单层体系呈现链间反铁磁序，而体相及少层体系表现为铁磁序。
进一步研究发现，双轴应变能够有效调控链间交换作用，从而实现磁基态和磁有序温度的调节。在适当应变下，单层体系可发生反铁磁—铁磁转变，三层体系的磁有序温度在+3%拉伸应变下可提高至约207 K。
该研究揭示了FePd₂Te₂中链内与链间磁相互作用竞争导致的厚度依赖磁性，并表明应变可作为调控其磁性的重要手段，为理解低维磁性材料的磁性演化及探索可调控二维磁性体系提供了理论依据。
该研究得到了中央高校基本业务费青年项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1103/247k-5r4c
图文：胡训武