低场磁阻效应(lfmr，<1 t)赋予强关联体系广阔应用前景，尤其在低功耗、超高速磁性器件领域。然而，lfmr效应通常需要极低温(<70 k)环境，因为升温会导致边界自旋无序散射或自旋极化隧穿减弱，阻碍室温低场磁阻器件的研发。
西安交通大学刘明教授团队赵亚楠副教授等，成功制备了具有钙钛矿层状衍生物Ruddlesden-Popper结构的(NdNiO3)n:NdO薄膜（如图a所示横截面结构）。研究发现，该薄膜在190~240 K的高温范围内展现出显著的低场磁电阻效应(1.2×103%，0.1 T)，如图b所示。临近金属-绝缘体相变点时，所需外部磁场大幅降低，仅需数百奥斯特即可改变电子态，远低于锰酸盐所需的特斯拉级磁场，为低功耗磁性器件研发提供了可能。
图(a)展示了(NdNiO3)n:NdO薄膜的高分辨率横截面STEM-HAADF图像，清晰显示了(NdNiO):NdO结构。(b)为层状(NdNiO):NdO薄膜在冷却过程中的磁阻-温度曲线。(c)对比了本研究与以往低场磁阻研究结果。(d)则以示意图形式阐述了层状(NdNiO3)n:NdO (n = 1)磁畴的传输机制，分别展示了不同温度和磁场下AFM和FM相的分布及能量图，揭示了高温下隧道势垒和磁波动增强的现象。
通过能带结构和态密度计算以及PTMC模拟，研究团队证实了随着温度降低，层状(NdNiO3)n:NdO (n = 1)的磁结构由FM-AFM复合结构转变为纯AFM结构。图d直观地展现了磁畴、温度和磁场之间的相互作用。
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该研究阐明了(NdNiO3)n:NdO薄膜中FM(金属)和AFM(绝缘体)磁态的共存与竞争机制，为室温低场磁阻器件的开发提供了重要指导。研究成果已发表在国际著名期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。西安交通大学电子科学与工程学院赵亚楠副教授、博士生姚宇飞和材料学院李平副教授为共同第一作者；刘明教授、赵亚楠教授和郭志新教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助。
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