原子级薄反铁磁体中大且栅极可调的各向异性磁电阻的持久性
介观与纳米尺度物理
2026-04-20 v1 材料科学
摘要
各向异性磁电阻为反铁磁态提供了稳健的电学读出，在快速发展的反铁磁自旋电子学领域中发挥着核心作用。尽管其具有极大的多功能性，但由于界面无序和维度降低，在超薄极限下通过各向异性磁电阻对奈尔矢量进行电学探测仍然具有挑战性。在此，我们演示了在二维范德瓦尔斯反铁磁半导体 NiPS3 中，对厚度低至 1.3 纳米（两层）的奈尔矢量的电学读出。利用自旋翻转介导的奈尔矢量旋转，并采用晶体管和隧道结两种器件几何结构，我们识别出 NiPS3 中两种不同的各向异性磁电阻贡献，它们分别主导低电荷密度和高电荷密度区域。我们实现了对这些贡献的完全栅极控制，从而能够调节磁电阻的大小和符号。我们的结果确立了半导体范德瓦尔斯反铁磁体作为研究超薄极限下各向异性磁电阻的丰富平台，为多功能反铁磁自旋电子学器件开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2604.15793,
title = {Persistence of large and gate-tunable anisotropic magnetoresistance in an atomically thin antiferromagnet},
author = {Cheol-Yeon Cheon and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Alberto F. Morpurgo and Dmitry Lebedev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.15793},
year = {2026}
}