一项理论与实验合作的研究,发现了二维结构中的新磁性能,这对自旋电子学新兴领域研究具有令人兴奋的潜力。自旋电子器件除了使用传统电子器件的电荷外,还使用一种称为自旋的量子特性。因此,自旋电子学有望实现具有显著k P % f E 3 S增强功能的超高速低能电子设备。rmit和新南威尔士大学) J # T x ^ [的研究x I . ?发现,在由数层新颖的二维材料组成,被称为vdW异n | h S质结构的器件中,存在着从未见过的磁性能。
最新u W ? g n X 8结果表明,与传统的自T a / 3 g p h旋电子学方法相比,vdW自旋电子学可以为器件提供更多的功能。进一步的研究可以产生具有重大工业应用价值的设备。二维(2-D)范德华(vdW)材料是新一代自旋电子器件的有效组成部分。当用非磁性vdW材料(如石墨烯和/或拓扑绝缘体)分层时,可N u j 4 r以组装vdW异质结构,以提供其他无法实现的器件结构和功能。
科学家们研究% N ~了二维Fe3GeTe2 (FG E ^ ] .GT),在之前的一项研究中,发现这种金属在自旋电子器件中具有很好的铁磁性,在材料= k [ r 2中发现了一种前所未见的巨磁电阻(GMR)7 d y模式。不像传统,已知的两个GMR状态(即高阻和低阻)发生在薄膜异质结构中,研究人员还测量了反对称GMR与一个额外,不同的中间电阻状态。
这e ( 8 Z I G k 3 =表明vdW铁磁异质结构与类似结构表现出本质上不同的性质,这一令人惊讶的结果,与之前关` Z / O W于GMR的观点相反。这表明vdW异质结构具有不同的物理机制j $ I R A,具有改进磁信息存储的潜力。理论计算表明,这三种电阻水平是石墨/FJ m ~ w B k h T nGT界面自旋动量锁定诱导自旋极化电流的结果。
合著者FLEET博士Cheng Tan说:这项工作对二维材料、自旋电子学和磁学的研究具有重大意义。这意味着传统的隧穿磁阻器件、自旋轨道转矩器件和自旋晶体管可能会得到重新研究,利用类似vdW异质结构来揭示类似的惊人特性,其研究成果研究A X 4 G 5 ; $发表在《科学进展》上。该实验的详细电子输运测量是由CI教J q F h -授王兰(RMIT)和副主任亚历克斯汉密尔顿教授(UNSW)领导的研究人员合作完成,使用的是由王兰教授团队在RMIT制造的异质结构^ 3 7 Y H和设备。
博科园|研究/来自:FLEET
参考期刊《科学进展》
DOI: 10.1126/sciadv.aaw0409
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