电荷转移介导的硼磁离子学：迈向电压驱动的多离子输运
材料科学
2025-03-17 v1
摘要
通过磁离子学实现电压控制磁性，即利用离子输运和/或氧化还原过程驱动磁性调控，在下一代存储器和计算领域具有广阔前景。这源于其非易失性以及能够以节能方式精确调节磁性性质的幅度和速度的能力。然而，将磁离子学扩展以引入新型可动离子甚至多种离子物种，对于解锁新现象和实现多功能能力至关重要。在此，我们展示了在氧含量逐渐增加的 FeBO 系统中电压驱动的多离子输运，其逐步从类静电响应过渡到更显著的电化学（磁离子）行为。由于氧具有更大的电负性，通过氧化态调节激活了 B 和 Fe 的电压驱动输运。这种电荷转移效应实现了多离子磁离子学，其中 O 离子与 Fe 和 B 离子反向移动。这些结果通过电荷转移工程利用具有不同电子亲和性的元素，为可编程功能铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2503.11405,
title = {Charge-transfer-mediated boron magneto-ionics: Towards voltage-driven multi-ion transport},
author = {Zheng Ma and Karim-Alexandros Kantre and Huan Tan and Maciej O. Liedke and Javier Herrero-Martín and Eric Hirschmann and Andreas Wagner and Alberto Quintana and Eva Pellicer and Josep Nogués and Johan Meersschaut and Jordi Sort and Enric Menéndez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11405},
year = {2025}
}
备注
Main text: 15 pages, 4 figures. Supplementary Information: 8 supplementary figures and 1 supplementary note