Transición de fase magnética a temperatura ambiente inducida por puerta realizada en nanoflakes ferromagnéticos de van der Waals

Protones intercalados en el ferroimán Cr de van der Waals_1.2Tú_dos nanoflakes, un grupo de investigadores indujo con éxito una transición de fase magnética a temperatura ambiente del ferromagnetismo al antiferromagnetismo.

En la colaboración participaron profesores del Laboratorio de Alto Campo Magnético de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, la Academia de Ciencias de China (CAS), la Universidad Tecnológica de Hefei, la Universidad Tecnológica del Sur de China y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.

Recientemente se han realizado investigaciones Publicado acerca de Cartas de revisión física.

Controlar la dirección de magnetización en ferroimanes bidimensionales es vital para desarrollar dispositivos espintrónicos supercompactos y no volátiles. En los dispositivos espintrónicos tradicionales, la dirección de la magnetización a menudo se puede cambiar mediante un campo magnético local inducido por una corriente o mediante un par de transferencia de espín. Sin embargo, la alta densidad de portadores de los ferroimanes móviles de Van der Waals es difícil de sintonizar, lo que ha obstaculizado el progreso en esta área.

En esta investigación, los investigadores fabricaron monocristales de alta calidad y descubrieron que el Cr_1.2Tú_dos Los nanocopos exfoliados a partir de estos cristales exhibieron bucles de histéresis de forma cuadrada a temperatura ambiente, lo que confirma su alto valor práctico.

Un estudio adicional encontró que en T = 200 K, el magnetismo en un Cr de 40 nm de espesor_1.2Tú_dos nanoflake exhibió una evolución no monótona contra el voltaje de la puerta. Específicamente, la resistividad Hall anómala primero aumenta y luego disminuye.

Cuando la concentración de dopaje electrónico n_Es=3,8×10²¹cm^-3 en V_gramo=-14 V, la resistividad anómala de Hall desapareció, revelando una posible transición de fase magnética.

El análisis teórico demostró que se puede lograr un dopaje de tipo electrónico en Cr intercalado con protones._1.2Tú_dosy se puede realizar una transición de fase magnética de FM a AFM con una concentración crítica de dopaje de aproximadamente 10²¹cm^-3lo cual es consistente con sus observaciones experimentales.

Según el equipo, esta transición de fase de FM a AFM en un imán de Van der Waals a temperatura ambiente podría conducir a dispositivos espintrónicos mejorados.