交换偏置现象常出现在铁磁与反铁磁材料的界面处，现已广泛应用于自旋阀、磁读头等器件中。近年，随着制备技术的提升，在原子级精度的样品界面处常出现一些新奇的物理现象。例如，研究人员在反铁磁材料LaMnO3(LMO)与顺磁材料LaNiO3(LNO)组成的高质量外延体系中，发现了交换偏置现象。但是，该结果是在极难调控的(111)取向上实现的，这对相关材料的器件化提出了很大的技术挑战。

周国伟博士协同臧巨璐硕士(导师为许小红教授)，用带有原位反射高能电子衍射仪的脉冲激光沉积系统，制备出高质量的三种不同取向LMO/LNO超晶格结构。发现不同取向的LMO/LNO超晶格薄膜中都存在交换偏置现象，并且交换偏置值对薄膜取向有一定的依赖性，这主要是由于不同取向的超晶格薄膜中电荷转移以及轨道占据的不同。同时，他们发现易生长的(001)取向要比难生长的(111)取向薄膜的交换偏置值更大，这一结果对未来该材料在相关器件上的应用提供了有益参考。

该成果以《The exchange bias of LaMnO3/LaNiO3 superlattices grown along different orientations》为题，于2017年9月5日在线发表在Scientific Reports上。全文链接：https://www.nature.com/articles/s41598-017-11386-8

图：不同取向LMO/LNO超晶格结构 (a) 界面示意图；(b) 软X射线吸收谱线图；(c) 轨道占据结构测试示意图。