第一作者:鄧雨君、於逸駿
通訊作者:張遠波
通訊單位:復旦大學
研究亮點:
1. 發展了一種具有室溫鐵磁轉變溫度的單層Fe3GeTe2二維鐵磁體。
2. 實現了柵壓可調的磁電子器件
隨著材料科學和納米電子器件的不斷發展,磁性薄膜對自旋電子器件產生了革命性的影響,而新型磁性材料的開發,則是器件設計和性能提升的關鍵。近年來,Cr2Ge2Te6和CrI3等層狀二維材料都被發現表現出磁性,但都是絕緣體,而且鐵磁轉變溫度很低,難以實際應用于電子學器件。
有鑒于此,復旦大學張遠波教授團隊及其合作者發現了一種新型二維Fe3GeTe2鐵磁體,可在室溫下實現鐵磁轉變。
圖1. 原子級超薄鐵磁器件
研究人員通過氧化鋁和Fe3GeTe2之間強相互作用,制備得到單層Fe3GeTe2。研究發現,二維Fe3GeTe2鐵磁轉變溫度Tc可以達到室溫以上,為該材料用于電子器件制作提供了可能。進一步,研究人員基于該材料還實現了柵壓可調的磁電子器件。
總之,這種新型磁性二維Fe3GeTe2材料,將為開發超高密度、柵壓可調、室溫可用的磁電子器件提供新的借鑒,而新發現的二維材料解理方法將為未來二維材料的研究拓展新思路。
“基礎研究并不是以應用為導向,而是探索各種可能性。新的材料、新的物性,都是我們研究的出發點。”張遠波說。對研究團隊而言,未來還有著更多的可能性等待他們去發現、探索。
圖2. 原子級超薄鐵磁器件中的鐵磁性
圖3. 柵壓可調的原子級超薄鐵磁器件中的鐵磁性
作者介紹:
張遠波 教授
張遠波,1978年出生,復旦大學物理系特聘教授、博士生導師。2000年于北京大學技術物理系獲雙學士學位,2006年于美國紐約哥倫比亞大學獲物理系博士學位,2006年-2009年在加州大學伯克利分校任Miller Research Fellowship從事博士后研究工作,2010年IBM Almaden Research Center做博士后研究員。
2013年獲求是杰出青年學者獎,2016年獲首屆中國優秀青年科技人才獎,2017年4月入選教育部“長江學者獎勵計劃”特聘教授。
參考文獻:
Yujun Deng, Yijun Yu, Yuanbo Zhang et al. Gate-tunableroom-temperature ferromagnetism in two-dimensional Fe3GeTe2.Nature 2018.
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0626-9