在2D磁体中，由于范德华层状结构，层间交换耦合通常较弱，但却在稳定长距离磁有序性和确定磁性能方面起着至关重要的作用。近日，北京大学Jinbo Yang，Wenyun Yang，浙江大学Yi Zheng等使用互补中子衍射，磁性和扭矩测量，确定了CrPS₄晶体的完整磁相图。

本文要点：

1）研究发现，CrPS₄显示出反铁磁基态（A型），它由面外铁磁单层构成，低于38 K（T_N）时并沿c轴进行层间反铁磁耦合。

2）由于较小的磁各向异性能和较弱的层间耦合，CrPS₄中的低场亚磁跃迁，即≈0.7T时的自旋翻转转变和在相对低的8 T磁场下从反铁磁到铁磁的自旋翻转转变，对H∥c可以实现。

3）有趣的是，由于具有固有的面内晶格各向异性，CrPS₄中因H∥c的自旋触发器引起的矩重排与CrS₆八面体的准一维链平行。

该工作报道的奇特的亚磁跃迁和面内各向异性使少层CrPS₄薄片有望成为研究2D磁性以及探索自旋电子学和光电学中原型设备应用的良好平台。

Yuxuan Peng, et al. Magnetic Structure and Metamagnetic Transitions in the van der Waals Antiferromagnet CrPS₄. Adv. Mater., 2020

DOI: 10.1002/adma.202001200

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202001200