反铁磁性绝缘体是一种普遍存在的磁性材料，有望用于低功耗、超快转换、抗杂散场的自旋计算器件。但是具有磁场不透性，导致难以实现可逆和规模化的控制。有鉴于此，新加坡国立大学T. Venkatesan、Hariom Jani等报道了一种新型理论上新颖的离子控制方法，能够对常见反铁磁性绝缘体α-Fe₂O₃上实现极性控制自旋重取向（Morin）跃迁。α-Fe₂O₃作为一种新型自旋材料具有拓扑学反铁磁性自旋结构、较高的磁振子扩散长度。

本文要点：

（1）

通过低温条件的催化溢流过程，实现了对生长后的α-Fe₂O₃薄膜中进行氢的掺杂或者除去，发现加氢处理过程，由于电子注入、局部无序化，导致磁各向异性、Néel向量取向、倾斜磁性产生显著改变。

（2）

通过构建磁各向异性模型、第一性原理计算等方法对这种磁各向异性现象理解。通过在Rh修饰α-Fe₂O₃样品中修饰/排出氢，实现了在室温中的自旋态的可逆调控，展示了本文研究的应用前景。

参考文献

Jani, H., Linghu, J., Hooda, S. et al. Reversible hydrogen control of antiferromagnetic anisotropy in α-Fe₂O₃. Nat Commun 12, 1668 (2021)

DOI: 10.1038/s41467-021-21807-y

https://www.nature.com/articles/s41467-021-21807-y