近期，西安交通大學材料科學與工程學院自旋電子與量子系統研究中心團隊，以 “Temperature-dependent sign reversal of tunneling magnetoresistance in van der Waals ferromagnetic heterojunctions” 為題，在納米科學領域知名期刊《Nanoscale》（英國皇家化學會期刊）上發表了一篇高水平研究論文。

在這項工作的背后，致真精密儀器（Truth Instruments）自主研發的KMP-L低溫強場微區激光克爾顯微成像系統發揮了不可或缺的作用，為解析異質結界面的關鍵物理機制提供了直接且決定性的實驗證據。

研究背景：TMR信號調控的核心難題

磁隧道結（MTJs）是自旋電子器件的核心單元，其TMR效應的信號調控對拓展器件功能至關重要。在范德華（vdW）鐵磁異質結中，磁性層間的耦合作用及溫度對 TMR 的影響機制是當前研究的前沿與關鍵，要完整解釋并最終實現對TMR信號的有效調控，就必須首先精準探明器件內部磁性層間的相互作用模式。然而，在微觀尺度對二維材料層間磁耦合進行直接、原位的觀測極具挑戰性。

KMP-L系統：為揭示核心物理機制提供決定性證據

研究團隊利用致真精密儀器的KMP-L系統，在接近CVI材料居里溫度（約60K）的關鍵點（50K）進行了系統的MOKE測量。通過高分辨率磁疇成像，系統在零磁場條件下直接觀測到CVI與FGT層呈現出相反的磁襯度，首次從空間分辨的角度直觀證實了兩者間存在反鐵磁（Antiferromagnetic，簡稱AFM）耦合。這一微觀層面的直接證據，構成了理解整個異質結矯頑場顯著增強，乃至最終TMR信號為何在CVI居里溫度附近發生反轉的物理基礎。

圖：基于KMP-L系統獲取的關鍵MOKE測量結果。其中，(b) 異質結在50K、零場下的磁疇像，其相反的磁襯度（亮/暗區域）直觀揭示了AFM耦合的存在；(c) 不同微區的磁滯回線，清晰區分了各組分的磁特性，排除了自旋釘扎等干擾；(e) 通過固定FGT磁矩所測得的CVI磁滯回線，其顯著的交換偏置現象為AFM耦合提供了另一有力佐證。

此外，借助KMP-L的微區定點探測能力，研究團隊對異質結中不同區域（CVI與FGT接觸區、裸露FGT區等）進行了磁滯回線測量，明確區分了CVI與FGT的矯頑場差異，為進一步排除電荷轉移等其他可能的物理機制提供了堅實依據。

連接微觀與宏觀的關鍵紐帶

致真精密儀器的KMP-L 系統以其卓越的性能，完美適配二維鐵磁材料 “磁性弱、尺寸小、矯頑力高、需寬溫區測試”的表征需求，在此次研究中，它不僅為解析反鐵磁耦合機制與 TMR 信號反轉規律提供了精準、可靠的實驗依據，更成為連接材料微觀磁結構與宏觀器件性能的關鍵紐帶。

此次與西安交通大學的成功合作，合作再次印證了國產高端儀器的價值 —— 不僅能為前沿科研提供可靠的表征支撐，更能成為推動基礎研究走向應用突破的 “橋梁”。致真精密儀器將持續深耕低維材料、自旋電子學等領域的表征需求，為科研工作者提供更精準、高效的技術解決方案，助力更多突破性成果的誕生。

致真精密儀器一直以來致力于實現高端科學儀器和集成電路測試設備的自主可控和國產替代。

致真精密儀器通過工程化與產業化攻關，已成功研發出一系列應用于磁學、自旋電子學、納米形貌表征等領域的前沿科研設備，包括“原子力顯微鏡、高精度VSM、磁光克爾顯微鏡等磁學測量設備、各類磁場探針臺、低溫強磁場光學測量平臺、磁性芯片測試機等產線級設備、物理氣相沉積設備、集成電路裝備實訓解決方案”等，如有需要，我們的產品專家可以提供免費的項目申報輔助、產品調研與報價、采購論證工作。

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