Dispositivo de barra de pasillo en conductor de protones sólido utilizado para mediciones. Crédito:FLOTA
Una colaboración chino-australiana ha demostrado por primera vez que el acoplamiento entre capas en un material de van der Waals (vdW) se puede modular en gran medida mediante una puerta protónica. que inyectan protones a los dispositivos de un sólido iónico.
El descubrimiento abre el camino a nuevos y emocionantes usos de los materiales vdW, con la inserción de protones una nueva técnica importante, ahora disponible para la comunidad de investigación de materiales 2-D más amplia.
El estudio fue dirigido por investigadores de FLEET en RMIT, en una colaboración continua con la organización socia de FLEET High Magnetic Field Laboratory, Academia de Ciencias de China (CAS).
Ajuste de las fuerzas entre capas en materiales de van der Waals
Materiales de Van der Waals, de los cuales el grafito es el más famoso, están hechos de muchas capas 2-D que se mantienen unidas por débiles, Fuerzas electrostáticas.
Las capas individuales de materiales vdW se pueden aislar individualmente, como el famoso método de cinta adhesiva para producir grafeno, o apilados con otros materiales para formar nuevas estructuras.
"Pero las mismas fuerzas débiles entre capas que hacen que los materiales vdW sean tan fáciles de separar también limitan las aplicaciones de estos materiales en la tecnología futura, "explica el primer autor del estudio, Investigador FLEET Dr. Guolin Zheng.
Un acoplamiento entre capas más fuerte en materiales vdW aumentaría significativamente el uso potencial en dispositivos de alta temperatura que utilizan el efecto Hall anómalo cuántico, y en Multiferroics 2-D.
FLOTA CI A / Prof Lan Wang. Crédito:RMIT
El nuevo estudio dirigido por RMIT demostró que el acoplamiento en un material vdW, Fe 3 Obtener 2 (FGT) nanoflakes, puede ser modulado en gran medida por una puerta protónica.
Con el aumento de protones entre capas, aumenta el acoplamiento magnético entre capas.
"Lo más sorprendente es que con más protones insertados en nanoflakes FGT a un voltaje de puerta más alto, observamos un sesgo de intercambio enfriado de campo cero raramente visto con valores muy grandes, "dice el coautor A / Prof Lan Wang.
La realización exitosa de la polarización de intercambio enfriado por campo y por campo cero en FGT implica que el acoplamiento entre capas se puede modular en gran medida mediante la inserción de protones inducida por la puerta, abriendo el camino a muchas aplicaciones de materiales vdW que requieren un fuerte acoplamiento de interfaz.
"Acoplamiento de capa intermedia sintonizado por puerta en van der Waals Ferromagnet Fe 3 Obtener 2 Nanoflakes "se publicó en APS Cartas de revisión física en julio de 2020.
