Открытие межфазного ферромагнетизма в двумерных антиферромагнетических гетероструктурах

27 декабря 2022 г.Новости Наноуэрк) ван-дер-ваальсовые (vdW) магниты и их гетероструктуры появились как новые платформы для изучения экзотических магнитных порядков и квантовых явлений. Тем не менее, объединение двух разных магнитных порядков и исследование магнитной близости на границе раздела остаются в значительной степени неисследованными. Это может позволить модулировать магнитные взаимодействия и устанавливать экзотические магнитные фазы и свойства. В настоящее время международная группа исследователей из Японии, США, Дании и Китая изучила гетероструктуры слоистых антиферромагнетиков, CrI3 и CrCl3, с перпендикулярной и плоскостной магнитной анизотропией соответственно, и сообщили о своих выводах в журнале Природа связи («Появление перестраиваемого электрическим полем межфазного ферромагнетизма в двумерных антиферромагнитных гетероструктурах»). Схема основных магнитных состояний в бислое (2L) CrI3 и малослойный (FL) CrCl3 до (слева) и после (справа) формирования гетероструктуры. На границе возникает ферромагнитная межфазная связь. (б) MOKE результаты 2L CrI3 и 2L CrI3/ФЛКрCl3 гетероструктура. Для гетероструктуры наблюдается значительная квадратная петля гистерезиса, указывающая на межфазный ферромагнетизм с перпендикулярной анизотропией (отсутствует как в 2L CrI3 или FL CrCl3 само собой). Вставки изображают основные магнитные состояния. (Изображение: Йонг П. Чен и др.) Команду возглавил профессор Йонг П. Чен, главный исследователь Института передовых исследований материалов Университета Тохоку (WPI-AIMR). Чен также является профессором Университета Пердью и Орхусского университета в Дании. Доктор Гуанхуи Ченг, доцент WPI-AIMR, работавший в лаборатории Чена, провел эксперименты для исследования. Чен и его команда использовали магнитооптическую микроскопию на эффекте Керра, чтобы охарактеризовать магнитное поведение вплоть до нескольких атомных слоев. «Примечательно, что мы наблюдали возникающий межфазный ферромагнетизм при соединении этих двух антиферромагнетиков с еще более высокой критической температурой, чем у обоих составляющих материалов», — сказал Чен. Группа продемонстрировала, что в кристаллах CrCl устанавливается внеплоскостной магнитный порядок.3 слой проксимальнее CrI3. Межфазный магнетизм показал значительно улучшенную перестраиваемость электрического поля, в резком контрасте с ранее изученным магнитным устройством vdW с перестройкой затвора (например, управление с преобладанием легирования в двухслойном CrI).3). Новая возможность настройки объясняется естественным нарушением структурной инверсионной симметрии гетероструктуры, что обеспечивает беспрецедентную прямую связь между спином и зарядом. «Эти результаты указывают на захватывающие возможности для изучения экзотических магнитных фаз и разработки новых спинтронных устройств в гетероструктурах vdW», — добавил Чен.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Источник: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62080.php