近日，物理与光电工程学院曾昱嘉教授课题组在《ACS Nano》(中科院一区，影响因子15.8，自然指数期刊)上在线发表了题为“Revealing Light-Magnetism Coupling via Anomalous Hall Effect and Magneto-Photoresponse in Proximity-Coupled CrSBr/Graphene Heterostructures”的研究成果。我院曾昱嘉教授、Aymeric Ramiere副教授为共同通讯作者，硕士研究生吴晓铿为第一作者。

后摩尔时代对数据存储密度和操作速度持续提升的迫切需求，不断推动下一代多功能自旋电子和光电器件的发展。传统的磁场调控方式已难以满足现代技术发展的需要，利用光来实现快速、非接触磁性调控的概念应运而生。另一方面，具备磁光响应的光电器件可以成为传统光电晶体管的有力补充，因而探索光与磁性之间的相互耦合作用成为一个重要的科学问题。但由于缺乏良好的光磁耦合材料，并且在同一器件上同时表征这些物理量存在内禀困难，光磁耦合的研究仍存在巨大挑战。

如上图，课题组构建了一种由二维反铁磁CrSBr与石墨烯组成的范德华磁近邻异质结构，由于磁近邻效应CrSBr的磁性可以转移到非磁性的石墨烯中，使得对石墨烯的磁性进行直接光学操纵和电学测量成为可能。同时，CrSBr的光生电荷转移掺杂促进了对石墨烯的载流子密度和迁移率的光学调控，进而改变了其反常霍尔电阻和磁阻。此外，借助自旋极化增强的光诱导电荷分离效应，该工作展示了显著的磁场调控光电响应，且调制比高达84%，超过了此前大多数报道的水平。这为光响应控制引入了传统光电晶体管所不具备的额外自由度，对开发具有无栅极架构的多维响应光电器件具有研究价值。本工作利用磁近邻效应，首次实现非偏振光调控二维材料的反常霍尔效应，成功实现了磁性与光电特性的双向耦合，这一结果为（光）自旋电子器件的应用拓展开辟了新的途径。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c15773

此外，课题组近期还在二维磁近邻异质结和二维磁阻方面发表了系列研究工作和综述。

Bottom-Up Synthesis of Co_xSn_1−xS Nanosheets:A Ferromagnetic and Photoconductive Semiconductor (Advanced Functional Materials，中科院一区，影响因子18.5，自然指数期刊)

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202303847

Unveiling magnetism in individual CuCrP₂S₆flakes by magnetic proximity effect (Applied Physics Reviews，中科院一区，影响因子11.9)

论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0151740

Magnetic proximity-induced anomalous Hall effect in 2D CrOCl/Pt heterostructure (Applied Physics Letters，中科院二区，影响因子3.5，自然指数期刊)

论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0237508

Magnetoresistance in 2D Magnetic Materials: From Fundamentals to Applications (Advanced Functional Materials，中科院一区，影响因子18.5，自然指数期刊)

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202417282

上述工作深圳大学均为第一单位和唯一通讯单位，研究工作得到了国家自然科学基金，广东省自然科学基金，深圳市基础研究等项目的资助。