Fig. 1. La ilustración esquemática del control ferroeléctrico de la semimetalicidad en antiferromagnetos de tipo A. Crédito:JIANG Peng
Recientemente, El grupo de investigación del profesor Zheng Xiaohong del Instituto de Física del Estado Sólido (ISSP) de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS), en cooperación con el profesor Stefano Sanvito del Trinity College Dublin, demostraron una idea novedosa para lograr la semimetalicidad en antiferromagnetos de van der Waals (vdW) de tipo A mediante control ferroeléctrico.
La semi-metalicidad es un tema de investigación importante en la física de la materia condensada y la espintrónica. Recientemente, una clase interesante de materiales bidimensionales (2-D), dicalcogenuros de vanadio que exhiben ferromagnetismo intrínseco y alta temperatura de Curie, ha sido diseñado teóricamente y sintetizado experimentalmente. Sin embargo, el campo eléctrico crítico requerido para lograr la semi-metalicidad es tan alto que casi no está disponible en las condiciones actuales.
Esta vez, el equipo informó una heteroestructura multiferroica vdW, que se formó intercalando la bicapa 2 H-VSe 2 entre dos capas de Sc ferroeléctrico 2-D fuera del plano 2 CO 2 , a través de simulaciones de primeros principios.
Encontraron una naturaleza semimetálica presentada en la estructura de la banda, así como el canal de giro conductor localizado en una sola capa de 2 H-VSe 2 .
Mientras tanto, la polaridad de espín y la ubicación espacial se invertirían con la inversión de polarización ferroeléctrica. El mecanismo detrás de este fenómeno se originó tanto en el campo eléctrico incorporado del sándwich ferroeléctrico, y la transferencia de carga se produce de forma selectiva sólo en una interfaz.
Por lo tanto, se propusieron además dos prototipos de dispositivos de memoria no volátiles, en el que se realizaron dos estados ("1" y "0") cambiando la dirección de polarización de las capas ferroeléctricas.
Fig. 2. Las estructuras atómicas y las correspondientes estructuras de banda resueltas por espín y capa de dos configuraciones de polarización para el VSe 2 /Carolina del Sur 2 CO 2 heteroestructuras vdW. Crédito:JIANG Peng
