A határfelületi ferromágnesesség felfedezése 2D antiferromágneses heterostruktúrákban

27. december 2022. (Nanowerk News) Van der Waals (vdW) mágnesek és azok heterostruktúrák új platformokként jelentek meg az egzotikus mágneses rendek és kvantumjelenségek feltárására. A két különböző mágneses sorrend kombinálása és a mágneses közelség vizsgálata az interfészen azonban nagyrészt feltáratlan marad. Ezzel lehetővé válik a mágneses kölcsönhatások modulálása, és egzotikus mágneses fázisok és tulajdonságok kialakítása. Most egy nemzetközi kutatócsoport Japánból, USA-ból, Dániából és Kínából vizsgálta a réteges antiferromágnesek, a CrI heterostruktúráit.3 és CrCl3, merőleges és síkbeli mágneses anizotrópiával, és eredményeiket a folyóiratban közölték Nature Communications ("Elektromos térrel hangolható határfelületi ferromágnesesség megjelenése 2D antiferromágneses heterostruktúrákban"). A kétrétegű (2L) CrI mágneses alapállapotainak vázlata3 és néhány rétegű (FL) CrCl3 heterostruktúra kialakítása előtt (balra) és után (jobbra). A felületen ferromágneses interfész csatolás jön létre. (b) A 2L CrI MOKE eredményei3 és a 2L CrI3/FL CrCl3 heterostruktúra. Jelentős négyzetes hiszterézis hurok figyelhető meg a heterostruktúrában, amely a határfelületi ferromágnesességet jelzi merőleges anizotrópiával (egyik 2L CrI-ben sem3 vagy FL ​​CrCl3 magától). A betétek mágneses alapállapotokat ábrázolnak. (Kép: Yong P. Chen et al.) A csapatot Yong P. Chen professzor, a Tohoku Egyetem Anyagkutatási Intézetének (WPI-AIMR) vezető kutatója vezette. Chen a dán Purdue Egyetem és Aarhusi Egyetem professzora is. Dr. Guanghui Cheng, a WPI-AIMR adjunktusa, aki a Chen Laboratóriumban dolgozott, elvégezte a kísérleteket a tanulmányhoz. Chen és csapata mágneses-optikai Kerr-effektus mikroszkóppal jellemezte a mágneses viselkedést néhány atomi rétegig. "Figyelemreméltó, hogy a két antiferromágnes egymáshoz illesztésekor felszíni ferromágnesességet figyeltünk meg, amely még magasabb kritikus hőmérséklettel, mint mindkét alkotó anyagé" - mondta Chen. A csoport kimutatta, hogy a CrCl-ben síkon kívüli mágneses rend jön létre3 réteg a CrI-hez közeli3. A felületi mágnesesség jelentősen megnövelt elektromos tér hangolhatóságot mutatott, éles ellentétben a korábban vizsgált kapu hangolható vdW mágneses eszközzel (például a kétrétegű CrI dopping-domináns szabályozásával3). Az újszerű hangolhatóság a heterostruktúra természetesen megtört szerkezeti inverziós szimmetriájának tulajdonítható, amely soha nem látott közvetlen spin-töltés csatolást tesz lehetővé. "Ezek az eredmények izgalmas lehetőségeket mutatnak az egzotikus mágneses fázisok feltárására és új spintronikus eszközök tervezésére a vdW heterostruktúrákban" - tette hozzá Chen.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62080.php