Fe3O4由于具有高的居里温度、半金属性以及金属-绝缘体转变等性质成为磁记录读头、磁随机存储器等磁电子学器件的重要材料，并受到了人们的广泛关注，已成为凝聚态物理、材料物理及信息科学研究的热点。
关晓芬同学（博士研究生）选择在（100）取向的SrTiO3单晶基片上生长了厚度为3~50 nm的Fe3O4薄膜，发现在厚度小于8 nm的Fe3O4超薄膜中有巨磁矩现象。当Fe3O4薄膜厚度小于15 nm的时候，随着薄膜厚度的越小，饱和磁化强度逐渐增大，矫顽力逐渐减小。8 nm厚的Fe3O4薄膜的饱和磁化强度值为818 emu/cm3，3 nm时达到1017 emu/cm3，远大于Fe3O4块材的饱和磁化强度值480 emu/cm3。当Fe3O4薄膜厚度大于15 nm时，薄膜的饱和磁化强度接近块体的饱和磁化强度值，矫顽力也趋于稳定。
这一巨大的饱和磁化强度应归因于Fe离子的自旋翻转：即四面体间隙内的Fe3+的自旋方向与八面体间隙内的Fe3+/Fe2+的自旋方向由反平行变为平行。巨磁矩现象将为铁氧体材料在自旋电子学以及相关应用方面打开一个新的研究方向。相关研究结果发表在APL Materials, 4, 036104 (2016)。
http://scitation.aip.org/content/aip/journal/aplmater/4/3/10.1063/1.4944590
