钒掺杂单层 WSe2 半导体中的室温铁磁性
材料科学
2020-06-29 v2
摘要
包括 Mn 掺杂 GaAs 在内的稀磁半导体因门控自旋电子学而引人注目，但具有长程铁磁序的室温居里转变至今仍存争议。在此，我们报道了通过化学气相沉积合成的自旋 V 掺杂 WSe2 单层中具有长程序的室温铁磁畴。利用磁力显微镜在高达 360K 下证实了铁磁序，同时在 0.1% V 掺杂浓度下保持约 10^5 的高开关电流比。高分辨率扫描透射电子显微镜审视表明，V 取代 W 位点使 V-V 间距保持为 5 nm 且无 V-V 团聚，这意味着通过自由空穴载流子在 V 掺杂 WSe2 单层建立长程铁磁序，可能存在 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida 相互作用（或 Zener 模型）。更重要的是，铁磁序可通过施加背栅清晰调制。我们的发现为使用二维过渡金属硫族化合物用于未来自旋电子学开辟了新机遇。
引用
@article{arxiv.1806.06479,
title = {Room-temperature ferromagnetism in monolayer WSe2 semiconductor via vanadium dopant},
author = {Seok Joon Yun and Dinh Loc Duong and Manh-Ha Doan and Kirandeep Singh and Thanh Luan Phan and Wooseon Choi and Young-Min Kim and Young Hee Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.06479},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 4 figures