Description
反铁磁材料因具有无净磁矩、强抗干扰性、高热稳定性和超快磁动力学响应等特性，在高速低功耗自旋电子器件领域展现出巨大应用潜力。然而，由于其缺乏净磁矩的特性，导致磁畴探测手段有限且动态翻转过程难以实时观测的问题，已成为反铁磁自旋电子学研究的关键挑战。
针对上述难题，本研究以Fe₂O₃单晶薄膜为研究体系，利用基于磁光双折射效应和磁光克尔效应的直接光学成像手段，系统研究了反铁磁磁畴在外场和电流作用下的动态行为。我们通过克尔显微镜实现了高分辨率静态磁畴的实空间成像，并与X射线磁线性二色性光电子显微镜测量结果高度一致。在磁场调控下，我们首次观察到实空间中反铁磁畴壁的运动行为，并揭示了其磁畴翻转过程中手性畴壁的存在。结合自旋霍尔磁电阻的测量，我们深入研究了脉冲电流驱动下的反铁磁磁畴的动态翻转特性及其在磁场辅助条件下的调控规律。本研究表明，Fe₂O₃单晶薄膜中的反铁磁磁畴可以通过多种手段实现精确探测与动态调控，为开发基于反铁磁材料的高速低功耗自旋电子器件提供了重要的实验依据和理论支持。
