吕伟明教授团队在二维磁性氧化物的新颖物性方向取得重要进展，相关成果以“Interface-to-surface Transition Induced Topological Hall Effect in 2-dimensional SrRuO₃ Integrated on Silicon”为题发表在Research上。该论文的第一作者为硕士研究生王庆龙和何斌副教授，通讯作者为何斌副教授、李胜世副教授、吕伟明教授和颜世申教授。

本研究利用水溶解牺牲层Sr₄Al₂O₇（SAO），从SRO/SAO/SrTiO₃异质结中剥离得到高质量二维SrRuO₃（SRO），并将大面积超薄SRO转移集成于硅衬底上。通过对SRO/SAO界面处的SrO层进行选择性刻蚀，暴露了RuO₂终止面（顶部为SrO，底部为RuO₂），实现SRO层的“界面-表面”转变。研究结果表明，与在STO衬底上外延生长的刚性SRO相比，硅基集成的自支撑SRO薄膜表现出高自旋态，Ru的磁矩明显增强。同时，二维SRO产生的晶格畸变会显著增强的Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用强度，利于诱导产生稳定的THE和磁性斯格明子。该工作展示了一种能够将高性能、具备拓扑霍尔效应的量子材料直接集成至现代电子器件核心基底硅片上的技术方案。

论文链接 https://spj.science.org/doi/10.34133/research.1079