《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。
1. A Van der Waals Interface Hosting Two Groups of Magnetic Skyrmions. Adv Mater (2022) 中科院物理所 韩秀峰等.
2. Realization of a Half Metal with a Record-High Curie Temperature in Perovskite Oxides. Adv Mater (2022) 中科院物理所 龙有文等.
3. Quasi-1D van der Waals Antiferromagnet CrZr4Te14 with Large In-plane Anisotropic Negative Magnetoresistance. Adv Mater (2022) 复旦大学 修发贤等.
4. Structural Modularization of Cu2Te Leading to High Thermoelectric Performance near the Mott-Ioffe-Regel Limit. Adv Mater (2022) 中科院上海硅所 陈立东等.
5. Programmable Spin-Orbit Torque Multistate Memory and Spin Logic Cell. ACS Nano (2022) 山东大学 颜世申等.
6. Topological charge-entropy scaling in kagome Chern magnet TbMn6Sn6. Nat Commun (2022) 北京大学 贾爽等.
7.Current-induced Neel order switching facilitated by magnetic phase transition. Nat Commun (2022) 中科院物理所 韩秀峰等.
8. Atomic reconfiguration among tri-state transition at ferroelectric/antiferroelectric phase boundaries in Pb(Zr,Ti)O3. Nat Commun (2022) 中科院上海硅所 董显林等.
9. Large-scale SHS based 3D printing of high-performance n-type BiTeSe: Comprehensive development from materials to modules. Materials Today Physics (2022) 武汉理工大学 唐新峰等.
10. Merits of Pr80Ga20 grain boundary diffusion process towards high coercivity‒remanence synergy of Nd‒La‒Ce‒Fe‒B sintered magnet. Acta Materialia (2022) 北京大学 侯仰龙等.
11. Understanding of the giant magnetic entropy change around the co-occurrence point of martensitic and magnetic transitions in Ni-Mn-In Heusler alloy. Acta Materialia (2022) 西安交通大学 任晓兵等.
12. High-temperature ferromagnetic metallic phase in LaMnO3/Sr3Al2O6 heterostructure. Journal of Materials Science & Technology (2022) 山东大学 颜世申等.
13. W4IrC1−x: a new noncentrosymmetric superconductor with a cubic β-Mn type structure. Journal of Materials Chemistry C (2022) 浙江大学 曹光旱等.
14. Interplay between Charge-Density-Wave, Superconductivity, and Ferromagnetism in CuIr2-xCrxTe4 Chalcogenides. J Phys Chem Lett (2022) 中科院物理所 程金光等.
15. Structural transformation and superconductivity in carbon-added hexagonal high-entropy alloys. Journal of Alloys and Compounds (2022) 浙江大学 曹光旱等.
16. Reaction mechanism of Ca-reduction diffusion process used for sustainable recycling Nd-Fe-B sludge. Journal of Alloys and Compounds (2022) 北京工业大学 岳明等.
17. Manipulation of magnetic configuration by isotropic pressure in NdFeO3. Journal of Alloys and Compounds (2022) 上海大学 曹世勋等.
18. Large magnetic entropy change in weberite-type oxides Gd3MO7 (M = Nb, Sb, and Ta). Science China Physics, Mechanics & Astronomy (2022) 中科院物理所 龙有文等.
19. Exchange interaction and demagnetization process of high-abundance rare-earth magnets sintered using dual alloy method. Science China Physics, Mechanics & Astronomy (2022) 西安交通大学 马天宇等.
20. Structural, optical and magnetic behavior of (Pr, Fe) co-doped ZnO based dilute magnetic semiconducting nanocrystals. Ceramics International (2022) 西安交通大学 杨森等.
21. Metastable SrRuO3 phases with lattice-dependent magnetic anisotropy by tailoring interfacial oxygen octahedral coupling. Ceramics International (2022) 中科大 陆亚林等.
22. Effect of stacking faults on magnetic properties and magnetization reversal in Co nanowires. Materials Characterization (2022) 北京工业大学 岳明等.
23. Possible Dirac quantum spin liquid in the kagome quantum antiferromagnet YCu3(OH)6Br2[Brx(OH)1−x]. Physical Review B (2022) 中科院物理所 李世亮等.
24. Doping dependence of the electron-phonon coupling in two families of bilayer superconducting cuprates. Physical Review B (2022) 中科院物理所 周兴江等.
25. Enhanced Nernst effect above Tc in the quasi-two-dimensional iron pnictide superconductor CsCa2Fe4As4F2. Physical Review B (2022) 浙江大学 许祝安等.
26. Angular-dependent magnetoresistance in Cr1/3NbS2 single crystals. Applied Physics Letters (2022) 中科院物理所 王文洪等.
27. The construction of Cr2Te3/Bi2/Bi2Te3 superlattice via reduction method by molecular beam epitaxy. Applied Physics Letters (2022) 南方科技大学 何洪涛等.
28. Magnetic Instabilities in the Quasi-One-Dimensional K2Cr3As3 Material with Twisted Triangular Tubes. Materials (Basel) (2022) 中科院物理所 雒建林等.
29. Magnetic properties and phase constitution of rapidly quenched nanocrystalline Gd-Fe-B alloys with various Gd contents. Materials Letters (2022) 华南理工大学 刘仲武等.
30. Mechanical properties and densification mechanism of powder-in-tube BaxK1−xFe2As2 superconductors. Superconductor Science and Technology (2022) 中科院电工所 马衍伟等.
31. Low temperature heat capacity, thermodynamic and magnetic property of several new dinuclear complexes. The Journal of Chemical Thermodynamics (2022) 中科院大连化物所 史全等.
32. Anisotropic Magnetoresistance Effect of Intercalated Ferromagnet FeTa3S6. Frontiers in Physics (2022) 中南大学 郭光华等.
33. Thermoelectric Performance Optimization of n-Type La3−xSmxTe4/Ni Composites via Sm Doping. Energies (2022) 中科院上海硅所 陈立东等.
34. Influence of measurement field on the magnetic domains for zero-field cooling exchange bias effect in Ni50Mn37Ga13 alloy. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2022) 西安交通大学 杨森等.
35. Emergence of room-temperature perpendicular magnetic anisotropy in metallic NiCo2O4 thin film. Journal of Magnetism and Magnetic Materials (2022) 山西师范大学 许小红等.
36. Weak donor-like effect to enhance the thermoelectric performance of Bi2Te2.79Se0.21 near room temperature. Functional Materials Letters (2022) 中科院上海硅所 陈立东等.
37. Nanostructural Misch-Metal Magnets with Eutectic Nd-Al Alloy and Enhanced Magnetic Properties by Pre-annealing Process. Journal of Superconductivity and Novel Magnetism (2022) 江西理工大学 李家节等.
38. Dynamic vortex Mott transition in triangular superconducting arrays. Chinese Physics B (2022) 中科院物理所 邱祥冈等.
39. Wire network behavior of superconducting films with lower symmetrical mesoscopic hole arrays. Chinese Physics B (2022) 中科院物理所 邱祥冈等.
40. Magnetic and Electrical Properties of Ni3Te2 Single Crystals Grown by Physical Vapor Transport Technique. physica status solidi (b) (2022) 上海大学 曹世勋等.
41. Electrical and Magnetoelectrical Transport in FeTe2 (100) Epitaxial Thin Films. ACS Applied Electronic Materials (2022) 中科院金属所 张志东等.
42. Grain boundary segregation behavior in Fe-rich Sm-Co-Fe-Cu-Zr magnets. Materialia (2022) 西安交通大学 马天宇等.
A Van der Waals Interface Hosting Two Groups of Magnetic Skyrmions. Adv Mater (2022)
多种磁性斯格明子相为基于斯格明子的超高密度自旋存储器件增加了额外的自由度。在2D范德华磁体中，多种自由度(如厚度、扭角和电门控)和高斯格明子密度导致了有趣的新特性和增强功能。本文报道了居里温度分别≈65 K和≈205 K的两种二维铁磁体Cr2Ge2Te6和Fe3GeTe2的范德瓦尔斯界面具有两组磁斯格明子。60 K以下当Cr2Ge2Te6转变为磁有序，会出现两套拓扑霍尔效应信号。利用磁力显微镜，可实现两组斯格明子的直接成像，并得到了微磁模拟的支持。有趣的是，当外磁场为零时，磁斯格明子仍然存在于异质结构中。该研究结果为基于范德华异质结构的斯格明子器件的实现奠定了基础。
Systematically altering experimental variables such as temperature and magnetic field, in addition to multiple lock-in amplifiers and sourcemeter enabled comprehensive and high-sensitivity transport measurements in all the devices, using a commercial PPMS from quantum design (2 K, ± 9T)).
Realization of a Half Metal with a Record-High Curie Temperature in Perovskite Oxides. Adv Mater (2022)
半金属（单自旋通道导电，另一个自旋通道有能隙），理论上含有100%自旋化的导电电子，因而在高效磁传感器、计算机存储器、磁记录等方面具有广阔的应用前景。然而，实际应用需要高居里温度、宽自旋能隙和大磁化强度。实现这样的高性能组合是一个关键挑战。本文报道了一种新型的A-和B-位有序的四重钙钛矿氧化物LaCu3Fe2Re2O12 ，电荷形式为Cu2+/Fe3+/Re4.5+ 。强Cu2+(↑)Fe3+(↑)Re4.5+(↓)自旋相互作用导致铁磁居里温度高达710 K，是迄今为止钙钛矿型半金属中报道的高记录。饱和磁矩在300 K时为7.0 μB f.u.−1 ，在2 K时进一步增加到8.0 μB f.u.−1 。性原理计算揭示该材料具有半金属性质，自旋向下电子构成导带，而自旋向上电子构成绝缘能带，能隙高达2.27 eV。 LaCu3Fe2Re2O12的宽能隙和大磁矩，结合其前所未有的高居里温度，为在室温以上的先进自旋电子器件的潜在应用开辟了一条道路。
The magnetic susceptibility and isothermal magnetization were measured on a commercial superconducting quantum interference device magnetometer (Quantum Design, MPMS-7 T). The electrical transport properties were measured using a standard four-probe method on a physical property measurement system (Quantum Design, PPMS-9 T) from 2 to 300 K. The specific heat (Cp) was measured by a pulse relaxation method on the PPMS with temperatures varying from 2 to 100 K at 0 T.
Quasi-1D van der Waals Antiferromagnet CrZr4Te14 with Large In-plane Anisotropic Negative Magnetoresistance. Adv Mater (2022)
二维范德华vdW磁性材料的发现对于探索有趣的二维磁物理和开发创新型自旋电子器件具有重要意义。在此基础上，本文合成了一种新的准一维vdW层状化合物CrZr4Te14 。由于沿b轴的一维链[CrTe2]和[ZrTe3] 的存在， CrZr4Te14晶体表现出强烈的各向异性（声子振动、电输运和磁性等）。密度泛函理论计算揭示了[CrTe2]链内具有铁磁(FM)耦合，而链间和层间都是弱反铁磁(AF)耦合。值得注意的是， CrZr4Te14器件在9 T、2 K下，本征负磁电阻(nMR)高达-56%，nMR平面内各向异性因子可达8.2。一维FM链和各向异性nMR效应使CrZr4Te14成为探索新型偏振敏感自旋电子学的一个有趣平台
Temperature and angle dependence of magnetoresistance were measured in a Physical Property Measurement System (PPMS). The temperature-dependent and field-dependent magnetic susceptibility of the crystal were detected along three crystallographic axes in VSM module.
Structural Modularization of Cu2Te Leading to High Thermoelectric Performance near the Mott-Ioffe-Regel Limit. Adv Mater (2022)
到目前为止，热电材料的研究主要集中在优化材料能带而不是降低迁移率。在这里，我们将范式从能带方面转移到迁移率方面，探索能带传导和跃迁边界的高热电性。通过碘和硫的共合金化，我们获得的片层晶体结构的类液体Cu2Te，细小纳米尺寸的失配的S/Te子晶格使Cu子晶格化学猝灭，从而使电子由巡游态转变为局域态。Cu2(S0.4I0.1Te0.5)在850 K时，热电优值zT达1.4；值得注意的是，该材料并不像主流的热电材料是能带导体，它的迁移率逼近Mott-Ioffe-Regel限。总体而言，结构模块化与逼近Mott-Ioffe-Regel限的迁移率为高性能热电材料的设计提供了一条新途径。
The Hall coefficient (RH) was measured using PPMS-9 with magnetic field swept from -3 to 3 T. The Hall carrier concentration (p) and mobility (μ) were calculated by p = 1/eRH and μ = σRH, respectively.
山东大学 颜世申等
Programmable Spin-Orbit Torque Multistate Memory and Spin Logic Cell. ACS Nano (2022)
基于自旋轨道转矩的可控非易失性存储器是构造高效节能可重构逻辑存储器的迫切需要，适用于数据密集型计算。本文报告了IrMn/Co/Ru/CoPt/CoO异质结在多态存储器和可编程自旋逻辑方面的应用潜力。通过调节IrM和Co界面的面内交换偏置和CoPt和CoO界面的面外交换偏置，可将该异质结编程为四种不同的磁结构。此外在可控交换偏置效应的基础上，该异质结构实现了10种状态的非易失性存储器的和多种存储逻辑功能。我们的研究结果表明，IrMn/Co/Ru/CoPt/CoO多层结构可以作为下一代存储逻辑器件和多功能多维自旋电子器件的构件。
The magnetic properties were characterized by using superconducting quantum interference device (SQUID).
北京大学 贾爽等
Topological charge-entropy scaling in kagome Chern magnet TbMn6Sn6. Nat Commun (2022)
普通材料中，电子既导电又导热，它们的电荷-熵关系遵循Mott公式和Wiedemann-Franz定律。在拓扑量子材料中，相对论性电子的横向运动会受到拓扑费米子周围产生的量子场的强烈影响，它们的电荷-熵关系仍然难以用简单模型描述。在本文中我们报导了笼目Chern磁体TbMn6Sn6中的拓扑电荷-熵标度。该材料中初始Mn笼目格子具有强面外磁化强度。通过电和热电输运实验，我们观察到了具有非平庸Berry相、大费米速度和二维性的量子振荡，支持了磁性笼目晶格中Dirac费米子的存在。该量子磁体进一步表现出大的反常霍尔效应、反常的能恩斯特效应和反常的热霍尔效应，并且这些效应都可以保持到室温以上。值得注意的是，我们证明了这些反常横向输运的电荷-熵标度关系可以被Chern -gap Dirac模型中的Berry曲率场效应所普遍描述。我们的工作指出了一个笼目Chern磁体模型可用于拓扑电荷-熵标度的原理证明阐述。
Magnetic measurements on TbMn6Sn6 were performed in a Quantum Design magnetic property measurement system (MPMS-3). Part of the transport properties of TbMn6Sn6 crystals were characterized in a Quantum Design physical property measurement system (PPMS-9).
Current-induced Neel order switching facilitated by magnetic phase transition. Nat Commun (2022)
太赫兹(THz)自旋动力学和无杂散场特性使反铁磁(AFM)材料成为下一代高密度和高写入速度的磁存储器件的重要候选材料。但由于巨大的交换能量势垒的存在，高效节能需求一直是AFM系统的一个基本挑战。在此，我们发现FeRh具有独特的AFM -FM相变，可通过106 A cm−2的创纪录的低电流密度实现电写反铁磁序。通过电流感应焦耳热引入瞬时FM状态，自旋轨道转矩进而将AFM序参数旋转90°，所需电流密度与电写常规FM材料类似。通过测量温度和偏置磁场的依赖关系进一步验证了这一机制，除电输运外，X射线磁线性二色性谱(XMLD)的结果证实了AFM转换。我们的发现证明了在基于AFM的设备中以更低的电流密度编写操作的令人兴奋的可能性，为纯AFM内存应用开辟了一条新途径。
The spin-transport properties were measured by the probe station system with an electromagnet and the physical property measurement system. The magnetic properties of FeRh were measured by the superconducting quantum interference device (SQUID) system.
Atomic reconfiguration among tri-state transition at ferroelectric/antiferroelectric phase boundaries in Pb(Zr,Ti)O3. Nat Commun (2022)
在凝聚态物理中，相界为探索的层展现象和序参量耦合提供了一个丰富的平台。在Pb(Zr1-xTix)O3中，存在两种成分相关的相界，分别是将性区域划分为不同对称性的准同型相界(MPB)和划分性和反性偶构型的铁电/反铁电(FE/AFE)相界。相对于广泛研究的MPB，FE/AFE相界鲜有研究。本文应用原子尺度成像和Rietveld细化，证明FE/AFE相界存在中间相，且中间相呈现出罕见的多Pb 阳离子序，即反和性位移共存。原位电子/中子衍射表明，同种中间相母相通过抑制反性或性位移可以转变为FE态或者AFE态。性原理计算进一步表明，AFE相和FE相之间的转变可以通过中间相以低能途径发生。这些发现丰富了对钙钛矿氧化物FE/AFE相界面结构的理解。
The low-temperature dielectric spectra were measured using an impedance analyzer (Agilent E4980A) combined with a physical property measurement system (PPMS-9, Quantum Design).
Large-scale SHS based 3D printing of high-performance n-type BiTeSe: Comprehensive development from materials to modules. Materials Today Physics (2022)
微热电器件在物联网中受限空间制冷和小节点发电方面具有广阔的应用前景。热电器件的性能、制造效率和成品率对热电器件的工业化生产至关重要。本文将自蔓延高温合成(SHS)和选择性激光熔化(SLM)技术相结合，以Bi、Te和Se粉末为原料，实现大规模制备致密、高生长取向的n型BiTeSe材料。忽略了少量的Se的固溶，TEM微区的组成和结构分析表明，在激光融化区域Bi首先与Te反应生成BiTe，BiTe进一步与Te生成生成Bi2Te3。在接下来的制造工艺中，可以在1小时内打印出尺寸为60 × 30 × 0.5 mm3的薄块状材料。由于其优异的力学性能，可以成功获得4000个截面尺寸为0.4 mm × 0.4 mm的有效支腿。后，微型热电器件可由3D打印的n型BiTeSe和商用热挤压的p型BiSbTe(28对)制备而成。对于固体制冷，当输入电流Imax 约为1.1 A时，设备的大冷却温差约为44℃，大冷却功率Qmax约为2.1 W。发电时， ΔT 为40k时，开路电压Uoc为324mv，大输出功率Pmax为4.97 mW。
The Hall coefficient at room temperature was measured by a Physical Properties Measurements System (PPMS-9, Quantum Design, USA) with the magnetic field of 1 T.
北京大学 侯仰龙等
Merits of Pr80Ga20 grain boundary diffusion process towards high coercivity‒remanence synergy of Nd‒La‒Ce‒Fe‒B sintered magnet. Acta Materialia (2022)
对于永磁体来说，高矫顽力-高剩磁的协同是一个共同的挑战，特别是对于La/ Ce基的RE‒Fe‒B (RE:稀土)磁体，通常具有较强磁稀释。采用Pr80Ga20晶界扩散工艺(GBDP)克服了LaCe-40 (La-Ce /总RE = 40%)磁体的矫顽-剩磁平衡，在这样的高La-Ce取代下获得破纪录的高磁性能：Hcj = 16.1 kOe，Br = 13.1 kG ， (BH)max = 41.4 MGOe。PrGa – GBDP一个显著优势是有助于在三结和晶界(GBs)处形成反铁磁RE6Fe13Ga相，这在RE-Fe-B磁体中首次观察到。另外，Pr对富RE相体积分数的增大和Ga对富RE相优化的协同作用也有利于在GBs处形成连续的非磁富RE相。微观结构表征和微磁模拟结果表明，反铁磁RE6Fe13Ga和非铁磁富RE GBs对相邻铁磁基体晶粒进行解耦，富Pr区域增强局部磁晶各向异性，共同提高了磁晶的矫顽力。一阶反转曲线和克尔显微镜进一步揭示了PrGa GBDP LaCe-40磁体中反转domain的成核阻抗，由多畴反转向单畴反转转变。此外，Pr渗透到基体晶粒中，增加了局部磁化强度，导致剩磁提高0.2 kG。上述工作为Pr和Ga在充分开发La‒Ce共生合金和开发低成本商用级永磁体方面的协同作用提供了清晰的思路。
First order reversal curve (FORC) was obtained by saturating both magnets to a high field Hmax along the magnetically easy axis (c-axis), returning to a specific reversal field Hr (Hr < Hmax), and then increasing again up to magnetic saturation using a physical property measurement system (PPMS, DYNACOOL).
西安交通大学 任晓兵等
Understanding of the giant magnetic entropy change around the co-occurrence point of martensitic and magnetic transitions in Ni-Mn-In Heusler alloy. Acta Materialia (2022)
基于磁热效应的磁制冷技术因其高能量转换效率和环境友好性而受到广泛关注。从应用角度，期望大制冷量与宽工作温度区间相结合，即大的等温熵变(|ΔS|)和大的绝热温度(|ΔTad|) ，但这两个指标很难达到。在这项工作中，我们报道了在室温下5 T下，Ni-Mn-In Heusler合金中|ΔS| (40 J kg−1K−1) 和|ΔTad| (15 K)的结合。这种良好的结合发生在马氏体和铁磁转变的共现点附近。基于系统的微观结构和朗道理论分析，磁热性质可以通过接近共现点时的自由能垒和场致磁转变结果的温度范围来理解。通过研究马氏体与磁转变共现点，为设计具有大制冷量和宽工作温度跨度的新型磁热材料提供了一种有前景的策略。
A superconducting quantum interference device (SQUID) magnetometer was used to measure the magnetic properties, like M-H and M-T curves.
山东大学 颜世申等
High-temperature ferromagnetic metallic phase in LaMnO3/Sr3Al2O6 heterostructure. Journal of Materials Science & Technology (2022)
为实现柔性单晶多功能膜，通过缓冲水溶牺牲层可获得独立的刚性外延过渡金属氧化物薄膜。由于目标膜与牺牲层之间的化学势、元素亲和度以及晶格常数的差异，一旦目标膜对上述因素敏感，悬空过程就会导致其物理性质发生不可磨灭的变化。本文系统地研究了常用的牺牲层Sr3Al2O6(SAO)和LaMnO3 (LMO)组成的异质结构。LMO的电、磁特性对SAO的厚度(tSAO)表现出大的敏感性。然后我们还发现LMO/SAO异质结构可以表现出两种铁磁相共存，居里温度显著提高到~ 342 K，在300 K时磁阻可达-23.3%，这与优掺杂的锰铁矿La2/3Sr1/3MnO3相似。X射线衍射结果表明，通过调节tSAO可以产生连续可调的应变，从面外拉伸到松弛再到压缩。这种应变可以稳定氧从LMO向SAO的迁移，这是由于B位Mn和Al的氧亲和性差异。这些独特的电/磁现象被认为是界面元素扩散和应变共同作用的结果。我们的研究为新磁相的设计提供了策略，并为理解强相关过渡金属氧化物体系的独立过程提供了参考。
The electrical transport properties under different magnetic fields were conducted in a four-point geometry by a quantum design physical properties measurement system (PPMS- 9T, Quantum Design). The in-plane magnetization (M ) vs temperature (T ) and magnetization (M ) vs magnetic field (H ) measurements were performed by PPMS.
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