超薄范德瓦耳斯磁体中的室温以上铁磁性
材料科学
2023-03-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维（2D）磁性范德瓦耳斯材料为研究低维磁性的基础物理、构建新型磁相以及实现超薄且高度可调的自旋电子器件提供了强大平台。为实现此类应用的高质量实用器件，迫切需要通过剥离获得具有室温以上有序温度的稳健二维磁体。本文报道了剥离的钴取代 Fe5GeTe2（CFGT）薄片在室温以上呈现磁性的研究。通过金刚石中氮空位中心的量子磁成像，在薄至 16 nm 的 CFGT 薄片中观察到室温铁磁性。这对应于从稳健单晶中剥离的最薄室温二维磁体薄片之一，达到了与实际自旋电子应用相关的厚度。CFGT 的居里温度 Tc 在研究的薄片中最薄者为 310 K，块体为 328 K。为探究高温单层铁磁性的前景，进行了蒙特卡洛计算，预测 CFGT 单层中 Tc 高达约 270 K。讨论了进一步提升单层 Tc 的途径。这些结果支持 CFGT 作为实现高质量室温二维磁体器件的有前景平台。
引用
@article{arxiv.2206.07027,
title = {Above-room-temperature ferromagnetism in ultrathin van der Waals magnet},
author = {Hang Chen and Shahidul Asif and Kapildeb Dolui and Yang Wang and Jeyson Tamara Isaza and V. M. L. Durga Prasad Goli and Matthew Whalen and Xinhao Wang and Zhijie Chen and Huiqin Zhang and Kai Liu and Deep Jariwala and M. Benjamin Jungfleisch and Chitraleema Chakraborty and Andrew F. May and Michael A. McGuire and Branislav K. Nikolic and John Q. Xiao and Mark J. H. Ku},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.07027},
year = {2023}
}