北航集成电路学院在《Nature》子刊发表重要成果进展！

探索磁性和超导性之间复杂的相互作用对于揭示非常规超导性的潜在机制至关重要。日前，在这里，北航集成电路科学与工程学院团队与合作者报告了非晶CaZrO3薄膜和（111）取向KTaO3单晶之间界面上二维（2D）超导态和二维铁磁态共存的磁输运证据。值得注意的是，在超导状态下观察到铁磁性的指纹，即磁滞磁阻环。在超导零电阻的背景下，出现了具有双峰的蝶形磁滞现象，峰值振幅随着磁场扫描速率的增加而增加，表明磁化动力学在超导状态下起作用。此外，磁阻磁滞强烈依赖于温度，在超导转变温度附近达到最大值。热激活相滑移模型很好地描述了这种行为。密度泛函理论（DFT）计算表明，磁矩主要由Ta 5dyz轨道贡献，并确定了斯通纳铁磁性。该发现为KTaO3基氧化物异质界面上磁性和超导性的相互作用提供了新的见解。

近日相关成果以“Magnetotransportevidence for the coexistence of two-dimensional superconductivity and ferromagnetism at (111)-oriented a-CaZrO3/KTaO3 interfaces”为题发表于Nature Communications。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58300-9

图1 界面的二维超导电性

图2 界面超导态下的滞后磁电阻效应

图3 密度泛函理论计算的KTO（111）层结构模型及其轨道分辨的态密度