近日，Nature Reviews Materials主编Giulia Pacchioni博士以“A new twist on spin–orbit torques”为题，对我校材料学院陈喜、徐锋和曾海波研究团队近期发表在Advanced Materials上的文章“Moiré Engineering of Spin–Orbit Torque by Twisted WS2 Homobilayers”进行了点评报道。Giulia Pacchioni主编指出“The use of moiré materials for spintronic applications…… is only just beginning to be explored”，认为该AM文章“highlights moiré physics as a new way to enhance the performance of spintronic devices”。
该研究论文报道了WS2/WS2/CoFe/Pt铁磁异质结中，利用扭角WS2/WS2莫尔超晶格实现了自旋轨道矩（spin-orbit torque，SOT）的高效调控。研究发现WS2/WS2扭角变化可将SOT电导率最大提升44.5%，而且莫尔超晶格的引入还可以有效提高SOT电导率的栅压调控能力。通过改变CoFe厚度以及对比实验研究发现，WS2/CoFe界面处的磁近邻效应是理解这些实验结果的关键。以界面磁近邻效应为媒介，WS2/WS2莫尔超晶格的莫尔等效磁场对来自Pt层自旋霍尔效应自旋流在CoFe层中的吸收有调制作用，从而导致SOT电导率的增强。该工作为自旋电子学器件性能调控引入了扭角这一新的维度，表明莫尔工程是一种构筑低功耗自旋电子学器件的新策略。
研究生梁晓蓉为第一作者，陈喜副教授、徐锋教授和曾海波教授为共同通讯作者。该工作受国家自然科学基金（NSFC，No. 62004102, 12374114）和中央高校基本科研专项资金（Fundamental Research Funds for the Central Universities，No. 30923010902）资助。
左图：扭角为5º的WS2/WS2莫尔超晶格扫描透射电子显微镜环形暗场像
右图：莫尔超晶格的等效磁场通过磁近邻效应调控增强SOT机理示意图
论文信息：X. Liang, P. Lv, Y. Xiong, X. Chen,* D. Fu, Y. Feng, X. Wang, X. Chen, G. Xu, E. Kan, F. Xu,* and H. Zeng,* Moiré Engineering of Spin–Orbit Torque by Twisted WS2 Homobilayers, Adv. Mater. 13, e2313059 (2024).
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202313059
Nature Reviews Materials
报道链接：https://www.nature.com/articles/s41578-024-00700-2
