磁性插层过渡金属硫族化合物的电学开关效应
强关联电子
2019-11-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
近年来在调控石墨烯和过渡金属硫族化合物(TMDs)的关联行为方面取得的进展,为二维多体物理研究开辟了新前沿,并为新型量子技术带来了令人振奋的可能性。这些材料尚未产生深远影响的一个新兴领域是反铁磁(AFM)自旋电子学——这是一个相对较新的研究方向,有望实现对外磁场不敏感、开关速度快且串扰减少的技术。在本研究中,我们展示了插层 TMD Fe1/3NbS2 在 42K 以下呈现反铁磁有序的测试结果。我们发现,量级为 10^4 A/cm^2 的电流密度可使磁有序重新取向,其响应可在样品电阻中被探测到。这表明 Fe1/3NbS2 可用作具有电子“写入”与“读出”功能的反铁磁开关。该开关行为随时间稳定,且对外磁场极为鲁棒。Fe1/3NbS2 是以单晶形式展现完全电学开关行为的罕见 AFM 体系,使其在低功耗、低温存储应用中颇具吸引力。此外,Fe1/3NbS2 属于更大的磁性插层 TMD 家族,其中部分成员可能在更高温度下展现开关行为,并可构成一个用于构建可调谐 AFM 自旋电子器件的平台。
引用
@article{arxiv.1907.11698,
title = {Electrical switching in a magnetically intercalated transition metal dichalcogenide},
author = {Nityan L. Nair and Eran Maniv and Caolan John and Spencer Doyle and J. Orenstein and James G. Analytis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11698},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 4 figures