Intercalando protones en el ferroimán de van der Waals Cr1.2 Te2 nanoflakes, un grupo de investigadores indujo con éxito una transición de fase magnética a temperatura ambiente del ferromagnetismo al antiferromagnetismo.
En la colaboración participaron profesores del Laboratorio de Alto Campo Magnético de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei, la Academia de Ciencias de China (CAS), la Universidad Tecnológica de Hefei, la Universidad Tecnológica del Sur de China y la Universidad de Ciencia y Tecnología de China.
La investigación se publicó recientemente en Physical Review Letters. .
Controlar la dirección de magnetización en ferroimanes bidimensionales es vital para desarrollar dispositivos espintrónicos no volátiles y supercompactos. En los dispositivos espintrónicos tradicionales, la dirección de la magnetización generalmente puede cambiarse mediante un campo magnético local inducido por corriente o por un par de transferencia de espín. Sin embargo, la alta densidad de portadores en los ferromagnetos itinerantes de Van der Waals es difícil de sintonizar, lo que ha obstaculizado el progreso en esta área.
En esta investigación, los investigadores fabricaron monocristales de alta calidad y descubrieron que Cr1.2 Te2 Los nanocopos exfoliados de estos cristales exhibieron bucles de histéresis de forma cuadrada a temperatura ambiente, lo que confirma su alto valor práctico.
Un estudio adicional encontró que a T=200 K, el magnetismo en un Cr1.2 de 40 nm de espesor Te2 nanoflake exhibió una evolución no monótona contra el voltaje de la puerta. Específicamente, con la resistividad Hall anómala primero aumentando y luego disminuyendo.
Cuando la concentración de dopaje electrónico ne =3,8×10 21 cm -3 en Vg =-14 V, la resistividad Hall anómala desapareció, revelando una posible transición de fase magnética.
El análisis teórico demostró que el dopaje de tipo electrónico se puede lograr en Cr1.2 intercalado con protones. Te2 , y se puede realizar una transición de fase magnética de FM a AFM con una concentración crítica de dopaje de alrededor de 10 21 cm -3 , lo cual es consistente con sus observaciones experimentales.
Según el equipo, esta transición de fase de FM a AFM en un imán de Van der Waals a temperatura ambiente podría conducir a dispositivos espintrónicos mejorados.
Más información: Cheng Tan et al, Transición de fase magnética a temperatura ambiente en un ferroimán de van der Waals sintonizado eléctricamente, Cartas de revisión física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.166703
Información de la revista: Cartas de revisión física
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
