Optical Whispering-Gallery Mode as a Fingerprint of Magnetic Ordering in Van der Waals Layered CrSBr

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Chi Pang - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Rang Li - , Professur für Hochfrequenztechnik, Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Fangchao Long - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) (Autor:in)
  • Yi Li - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) (Autor:in)
  • Min Tang - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Aljoscha Soll - , University of Chemistry and Technology, Prague (Autor:in)
  • Kseniia Mosina - , University of Chemistry and Technology, Prague (Autor:in)
  • Zdenek Sofer - , University of Chemistry and Technology, Prague (Autor:in)
  • Kambiz Jamshidi - , Professur für Hochfrequenztechnik (Autor:in)
  • Feng Chen - , Shandong University (Autor:in)
  • Yana Vaynzof - , Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed), Professur für Neuartige Elektroniktechnologien (gB/IFW und cfaed), Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)
  • Manfred Helm - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) (Autor:in)
  • Shengqiang Zhou - , Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) (Autor:in)
  • Libo Ma - , Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (Autor:in)

Abstract

An ultra-sensitive nanoscale magnetism sensing of van der Waals layered CrSBr is demonstrated by employing optical whispering-gallery-mode (WGM) resonances in a self-rolled-up microcavity. CrSBr nanoflakes with and without intercalation are probed by monitoring the WGM resonant modes shift as a function of magnetic field intensity and temperature, revealing the presence of ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) order. The minimum detectable amount of CrSBr nanoflakes reaches the femtogram scale, and the detection limit is as low as 1.25 × 10−16 emu. This study demonstrates a promising application of WGM microcavities for highly sensitive magnetism detection with reduced system complexity, establishing a novel bridge between materials’ optical and magnetic properties.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer2505275
FachzeitschriftAdvanced functional materials
Jahrgang35
Ausgabenummer40
PublikationsstatusElektronische Veröffentlichung vor Drucklegung - Apr. 2025
Peer-Review-StatusJa

Schlagworte

Schlagwörter

  • 2D magnets, microcavities, optomagnetic sensing, whispering-gallery mode resonance