基于室温范德华铁磁半导体的二维异质结构中稳健的磁邻近诱导反常霍尔效应
材料科学
2024-02-02 v1
摘要
开发新型高温范德华铁磁半导体材料并研究其与二维拓扑半金属间的界面耦合效应，对推进下一代自旋电子与量子器件至关重要。然而，大多数范德华铁磁半导体仅在低温下呈现铁磁性，限制了其与拓扑半金属界面的邻近研究。在此，我们报道一种本征的范德华层状室温铁磁半导体晶体 FeCr0.5Ga1.5Se4（FCGS），其居里温度高达 370 K，创下了范德华铁磁半导体的新纪录。低温（2 K）与室温（300 K）下的饱和磁化强度分别达 8.2 emu/g 与 2.7 emu/g。此外，FCGS 具有约 1.2 eV 的带隙，可与广泛使用的商用硅相比拟。FCGS/石墨烯异质结构呈现完美平滑且无带隙的界面，从而在 FCGS 与石墨烯间诱导出稳健的磁邻近耦合效应。邻近耦合后，石墨烯经历从电子到空穴的载流子转变，并伴随从非磁性到铁磁输运行为的转变，且具有稳健的反常霍尔效应。值得注意的是，该反常霍尔效应即使在高达 400 K 的温度下仍保持稳健。
引用
@article{arxiv.2311.07183,
title = {Robust magnetic proximity induced anomalous Hall effect in a room temperature van der Waals ferromagnetic semiconductor based 2D heterostructure},
author = {Hao Wu and Li Yang and Gaojie Zhang and Wen Jin and Bichen Xiao and Wenfeng Zhang and Haixin Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07183},
year = {2024}
}