合作团队进一步利用第一性原理计算了FGT样品中的磁各向异性能（Magnetic anisotropy energy）以及磁交换作用（spin-exchange coupling）同单轴应变的关系。计算显示，磁各向异性能随着应变的增加会显著上升，并在超过0.6%的应变强度后开始下降（图3a），这与实验中观测到的矫顽场同应变的关系一致。另一方面，磁交换作用在应变下并没有显著的改变（图3b、3c）。计算结果表明，实验中观测到的应变调控行为来自于磁各向异性能的变化，这主要归因于在晶格形变时FGT样品中自旋轨道耦合效应的增强。

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图3. （a）磁各向异性能随着单轴应力的变化曲线；（b）Fe3GeTe2晶格中磁交换作用的示意图；（c）磁交换作用随着单轴应力的变化曲线。

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图4.（a）利用应变下矫顽场的改变，可实现应变辅助的磁翻转；（b-c）在应变辅助下，分别实现磁矩从"上"往"下"和从"下"往"上"的翻转。

最后，研究人员实现了应变辅助的磁翻转。研究人员先通过磁场控制磁矩的初始状态，再通过应变的调控来改变磁滞窗口的大小（图4a）。当矫顽场绝对值小于反向施加的磁场时，磁矩会失稳并翻转到与磁场同向的状态（图4b、4c）。值得一提的是，实验中实现翻转磁矩所需的应变改变量仅为～0.06%，展现了应变层状材料体系在未来低功耗磁存储技术领域的应用潜力。

文章来源：《探索科学》 网址: http://www.tskxzzs.cn/zonghexinwen/2020/0921/758.html