钙钛矿镍氧化物，作为关联电子体系的典型代表，展现出一系列丰富且引人入胜的物理特性，包括金属-绝缘体相变和拓扑结构转变等。最近，随着112相和327相镍基超导体系的相继发现，这一领域愈发炙手可热，尤其是钙钛矿镍氧化物——LaNiO
    3的独特性质更是引发了广泛关注。LaNiO
    3在全温区内保持泡利顺磁性，其磁性和电荷传输机制成为科学家们竞相探索的焦点。
    近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M03组博士生王梦琴，在陈沅沙副研究员、胡凤霞研究员和孙继荣研究员的联合指导下，携手物理所张庆华副研究员和朱涛研究员等人，利用空间分辨偏振中子反射仪、电子能量损失光谱、X射线吸收光谱等一系列高端实验手段，以及宏观霍尔电输运测量结果，揭示了LaNiO
    3与LaMnO
    3(111)界面间由于磁邻近效应和层间电荷转移而产生的新型层状铁磁结构的重大突破。
    研究团队发现，在LaNiO
    3/LaMnO
    3超晶格体系中，四种不同类型的层状磁相并存：绝缘的LaMnO
    3体相、半导体性的LaMnO
    3界面相（约3个单胞层）、绝缘的LaNiO
    3界面相（约5个单胞层）以及金属性的LaNiO
    3体相。这些层状磁结构的成因在于界面处Mn向Ni的电荷转移导致的Mn
    4+-Ni
    2+超交换作用及Mn
    4+-Mn
    3+双交换作用。
    通过精密的实验测量，研究人员捕捉到了这种复杂层状磁结构对反常霍尔电阻的影响，结果显示LaMnO
    3铁磁界面相可在室温以上达到250K的居里温度，而被磁化的LaNiO
    3体相则能在较低温度下实现170K的居里温度。此外，极化中子测量数据证实了界面LMO具有比体相更高的磁矩，在120K时达到~2.5μB/Mn，同时显示出LaNiO
    3界面相和体相分别具有约1.0 μB/Ni和0.4 μB/Ni的磁矩。
    这项研究成果以《Nano Letters》为载体发表，不仅揭示了LaNiO
    3/LaMnO
    3异质结中新颖的层状磁结构及其调控机制，更为理解和设计具有强界面电荷转移特性的低维磁性材料提供了重要参考和理论基础，对于推动相关领域的应用发展具有里程碑式的意义。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委项目、中国科学院战略性先导科技专项和中国科学院重点项目的大力支持，并且得益于中国散裂中子源和上海同步辐射光源BL08U1A线站等大科学装置中心的技术支持。