全范德华反铁磁/半导体/铁磁结中的可调谐高温隧穿磁电阻
材料科学
2024-01-31 v1
摘要
磁性隧道结（MTJ）通过费米能级处自旋极化的不平衡性，已广泛应用于自旋电子学器件以实现高效的自旋探测。具有原子级平坦表面和可忽略表面粗糙度的二维（2D）磁体的范德华（vdW）特性极大地促进了 MTJ 的发展，但目前仅限于铁磁体。在此，我们报道了二维 vdW 单晶 (Fe0.8Co0.2)3GaTe2 中的 A 型反铁磁性，其块体奈尔温度 TN 约为 203 K，9 纳米纳米片中约为 185 K。其金属特性和面外磁各向异性使其成为 MTJ 电极的合适候选材料。通过构建基于 (Fe0.8Co0.2)3GaTe2/WSe2/Fe3GaTe2 的异质结构，我们在低温下获得了 180% 的大隧穿磁电阻（TMR）比率，并且 TMR 在接近室温的 280 K 时仍然保持。此外，TMR 可通过电场低至 1 mV 进行调控，暗示了其在节能自旋电子学器件中的潜力。我们的工作为二维反铁磁自旋电子学和量子器件提供了新的机遇。
引用
@article{arxiv.2401.16984,
title = {Tunable high-temperature tunneling magnetoresistance in all-van der Waals antiferromagnet/semiconductor/ferromagnet junctions},
author = {Wen Jin and Xinlu Li and Gaojie Zhang and Hao Wu and Xiaokun Wen and Li Yang and Jie Yu and Bichen Xiao and Wenfeng Zhang and Jia Zhang and Haixin Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16984},
year = {2024}
}