半导体 Fe3GeTe2 中邻近诱导的界面室温铁磁性
材料科学
2023-09-13 v1
摘要
二维铁磁性与磁性半导体的发现极大丰富了用于构建自旋电子器件的磁性材料家族，但存在一个公认的挑战：居里温度 (Tc) 通常远低于室温。目前许多努力如电压调控与磁性离子掺杂致力于提升功能温度，但额外电极或额外磁性离子的引入限制了它们在实际器件中的大量应用。本文证明磁邻近效应——一种稳健但机制不明的效应——可在溅射 Pt 与半导体 Fe3GeTe2 的界面诱导出室温铁磁性，而二者在 300 K 下均不显示铁磁性。独立的电学与磁化测量、结构分析以及以 Ta 作对照突出 Pt 作用的样品确认，Tc 高于 400 K 的铁磁性源于 Fe3GeTe2/Pt 界面，而非 Fe 团聚或其他人为效应。此外，与传统铁磁体/Pt 结构相反，Pt 层在 Fe3GeTe2/Pt 界面产生的自旋流增强了两倍以上，表明这一独特邻近效应在构建高效自旋电子器件中的潜在应用。这些结果可能为基于低 Tc 材料创制室温功能自旋器件开辟新途径，并为利用非铁磁材料的磁邻近效应提供明确证据。
引用
@article{arxiv.2309.06204,
title = {Proximity-induced interfacial room-temperature ferromagnetism in semiconducting Fe3GeTe2},
author = {Qianwen Zhao and Yingmei Zhu and Hanying Zhang and Baiqing Jiang and Yuan Wang and Tunan Xie and Kaihua Lou and ChaoChao Xia and Hongxin Yang and C. Bi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.06204},
year = {2023}
}