具有铁磁性的2D绝缘体很少见; 研究人员刚刚确定了一个新的

美国能源部Ames实验室,布鲁克海文国家实验室和普林斯顿大学的科学家们合作发现了一种新的分层铁磁半导体,这种稀有类型的材料对下一代电子技术有很大希望。

顾名思义,半导体是导电材料的金箔,不是金属,也不是绝缘体,而是介于其间的“恰到好处”,其导电性能可以通过改变和定制的方式为其创造基础。世界现代电子能力。特别罕见的是靠近绝缘体而不是金属的那些。

最近在半导体材料中发现的铁磁性仅限于少数几种基于铬的化合物。但是在这里,研究人员发现了钒碘半导体中的铁磁性,这种材料早已为人所知但却被忽视了;和大学科学家相比,在我们自己的后院找到了“隐藏的宝藏”。现在,普林斯顿大学Russell Wellman Moore化学教授Robert J. Cava实验室的博士后研究员在Paul C. Canfield的监督下完成了Ames实验室的博士研究。当新材料具有铁磁响应时,Kong转向Ames实验室进行磁畴的磁光可视化,这是铁磁性的明确证据。

“能够将这些材料剥离成二维层,为我们提供了寻找可能对电子技术进步有用的不寻常特性的新机会,”孔说。“这有点像获得一种新形状的乐高积木。你拥有的独特部件越多,你可以制造的东西越酷。”

半导体中铁磁性的优点是电子特性变得依赖于自旋。电子沿着内部磁化对齐它们的自旋。

“这创造了一个额外的控制旋钮,通过改变磁场或通过其他更复杂的方式操纵磁化来操纵流过半导体的电流,同时可以通过掺杂来控制可以承载的电流量(加入少量的其他材料),“艾姆斯实验室科学家Ruslan Prozorov说。“这些控制行为的额外方法和发现新效应的潜力是寻找绝缘体和半导体同样是铁磁体的高度兴趣的原因。”