MnSi 单层膜的二维铁磁性

2D 铁磁体提供了对磁性基本规律的宝贵见解，并推动了超紧凑自旋电子器件的进展。对与硅技术无缝集成的材料需求尤为迫切，这对于其纳米电子器件的应用具有重要意义，使人们关注 2D 磁性硅化物。MnSi 是一种具有非凡磁性相的硅化物；然而，关于 MnSi 在二维极限下的磁性状态知之甚少。本文探索了硅上厚度极薄的 MnSi 薄膜的磁性，从单层薄膜 down to。角谱光电子能谱表明，MnSi 能带存在交换分裂。磁化 measurements confirm that MnSi 的铁磁态对单层数较为稳健。厚金属膜表现出异常霍尔效应和负磁阻；然而，随着单层数的下降到3层以下，MnSi 成为绝缘体。最重要的是，MnSi 薄膜的铁磁性获得了 2D 特征，其有效 Curie 温度取决于弱磁场。本研究确立了 MnSi 单层膜作为可用于硅基自旋电子器件的 2D 铁磁体。