报告标题：增强空间分辨率的扫描NV磁力测量对反铁磁的研究
报告人：徐哲文
邀请人：陈太师
时间：5月7日上午10：00-11：00
地点：田家炳楼203平星报告厅
摘要：
采用量子金刚石氮-空位中心的扫描测量（QSM）技术在磁场与电场的灵敏成像方面取得了重要进展。然而，该技术的空间分辨率仍然局限在数十至数百纳米，即使对于将NV中心设计在针尖顶端10 nm范围内的探针也是如此。首先，本报告展示了一项关于决定空间分辨率的关键参数的关联研究，证明在对人工合成反铁磁CoFeB中的畴壁进行成像时，空间分辨率得到了显著提升。通过检测聚四氟乙烯表面的¹H和¹⁹F纳米级核磁共振信号，实现了优于10 nm的最佳空间分辨率（ACS Nano (2025)）。其次，本报告讨论了这种增强型SNVM技术在非共线反铁磁体中的应用。在Mn₃Sn中，直接成像了磁八极子畴，并定量确定了相关的畴壁参数，包括畴壁宽度和手性。在静态表征之外，还观察到了外场驱动的磁八极子畴反转和畴壁运动（Physical Review B （2025））。在Mn₃Ge中，通过结合形貌成像与NV杂散场成像，揭示了纳米尺度的磁致伸缩效应。之后，本报告将讨论扩展到多铁性材料BiFeO₃中的摆线型反铁磁螺旋磁结构。展示了I型和II型反铁磁自旋摆线的实空间成像，并提取了对应的磁化强度和螺旋摆线的周期。进一步研究了表面形貌、铁电畴结构以及非共线反铁磁序之间的关联。随后，研究了R’相与T相BiFeO₃的共存现象，并表征了R’相条纹中的面内磁化。最后，本报告展示了对磁电自旋轨道（MESO）器件的SNVM成像，揭示了铁磁与反铁磁序之间的耦合。综上所述，这些结果确立了具有增强空间分辨率的扫描NV磁力测量作为探测非平凡反铁磁体和多铁性材料的有力工具。
报告人简介：
徐哲文, 苏黎世联邦理工学院物理学院在读博士研究生，获玛丽·居里博士学者及Springorum纪念奖章。曾先后在德国亥姆霍兹研究所、瑞士保罗谢尔研究所及德国汉堡大学担任研究助理与访问学者。主要研究方向包括：基于金刚石NV色心的量子传感成像技术，自旋极化扫描探针显微镜，以及磁成像中不适定逆问题的求解。