近室温可调场致交换偏置于二维范德华铁磁体 Fe3GaTe2
介观与纳米尺度物理
2024-06-05 v1 材料科学
摘要
交换偏置（EB）是现代磁性存储和传感技术的基石。其在二维（2D）范德华（vdW）磁体中的扩展，为实现微型化和高效原子自旋电子器件的革命性进展提供了前景。然而，目前2D vdW磁体中EB的阻塞温度远低于室温约130 K。本研究报道了在Fe3GaTe2薄层器件中观察到的稳健的EB现象，将阻塞温度显著提升至近室温纪录的280 K。偏置方向和大小可通过调整场扫描范围进行等温调节，这与传统上铁磁/反铁磁（FM/AFM）双层结构中的EB形成鲜明对比。我们提出一种交换弹簧模型，其中具有更高 coercivity 的晶体缺陷作为观察到的EB现象的关键固定源，偏离传统的FM/AFM界面机制。观察到在饱和场以下的场循环中累积的次小环和多个磁化反转路径，符合我们交换弹簧模型中硬质FM缺陷的行为。这些发现为理解2D铁磁体中的复杂磁有序性提供了洞见，并为开发在室温下具有EB类特性的实用超薄vdW自旋电子器件开辟了新的途径。
引用
@article{arxiv.2406.02260,
title = {Near-Room-Temperature Field-Controllable Exchange Bias in 2D van der Waals Ferromagnet Fe3GaTe2},
author = {Jifeng Shao and Xiaolong Yin and Chunhao Bao and Sirong Lu and Xiaoming Ma and Shu Guo and Le Wang and Xi Zhang and Zhiyue Li and Longxiang Li and Yue Zhao and Tingyong Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.02260},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 5 figures