这意味着载流子在费米能级上完全 (100%) 自旋极化,使磁性 HM 在先进自旋电子器件中具有极好的实际应用前景。[1–6] 然而,开发适用于接近室温 (RT) 温度的实用自旋电子器件需要同时考虑 HM 材料的某些合成性能。首先,FM 或 FiM 居里温度 ( TC ) 应明显高于 RT。其次,绝缘自旋通道的能隙 ( E g ) 应足够宽以抑制由载流子热激发引起的自旋翻转转变,确保在工作温度区域内 100% 自旋极化。[7,8] 此外,与磁矩成正比的电子自旋极化必须足够高才能有效地注入极化自旋。[4,9–12] 钙钛矿氧化物是半金属研究的最重要系统之一。迄今为止,钙钛矿中实验实现的最高 TC 约为 635 K。[13] 尽管实验中已经报道了各种各样的磁性 HM,但开发同时满足上述三个要求的单相材料仍然是一个关键挑战。例如,尽管在 NiMnSb、[3] Co 2 FeSi、[14] 中观察到较高的居里温度
朱伟、宋建军教授、韩琳、白华、王倩、尹胜、黄林博士、陈天、潘锋教授 清华大学材料科学与工程学院先进材料重点实验室、北京未来芯片创新中心,北京 100084,中国。电子邮箱:songcheng@mail.tsinghua.edu.cn,panf@mail.tsinghua.edu.cn 关键词:二维铁磁性、范德华半导体、Cr 2 Ge 2 Te 6 、界面调制、居里温度、垂直磁各向异性
摘要: - 研究对Cu对Batio 3的结构过渡特性的影响进行了比较研究。对X = 0.1-0.3样品进行了研究,钛酸钡的化学公式为Batio 3。作为粉末,它是白色至灰色的,并具有钙钛矿结构。Batio 3使用最广泛的铁电材料。Batio 3在Curie温度下(T C〜120°C)具有化学公式ABO 3的钙钛矿结构(空间组R3C)。在室温下有四方结构。是铁电材料。铁电体是表现出类似于铁磁性磁性的电活动的结晶材料。由于它们自发的极化,即使在没有外场的情况下,这些材料也会显示出自发的极化,因此滞后作用。这发生在铁电材料中。直到给定温度,可以看到某种类型的行为。称为居里温度(TC)。此动作不超过此TC。到目前为止,我们已经通过合适的Cu掺杂组成(x = 0.1,0.2)来研究并表征了铁电BA 1-X Cu X Tio 3。RT-XRD表征产生了预期的特征峰,其中一些杂质峰表明系统中存在杂质阶段。拉曼峰在拉曼频谱中移动,导致了预期的拉曼模式,即300K时的a,e和混合模式a+e。关键字: - 居里温度,铁电,拉曼光谱,钙钛矿结构。
摘要:本文研究了Ba离子改性的典型氧化物单轴铁电单晶Pb5Ge3O11的一些铁电性质,包括介电常数、DSC、铁电极化和电热效应(ECE)测量。测量结果表明,增加Ba掺杂会显著影响所有测量参数,主要是通过降低居里温度、逐渐扩散相变、降低极化值以及矫顽场来影响。整体ECE的下降受到极化降低的影响。与纯PGO单晶相比,这一降幅从1.2K降至0.2K。然而,扩散相变的影响增加了其发生范围(高达30K),这可能对应用有益。
摘要:二维(2D)磁体作为2D材料家族的重要成员,已成为自旋电子器件的一个有前途的平台。在此,我们报道了在惰性云母基底上化学气相沉积(CVD)生长高度结晶的亚毫米级自插金属2D铁磁(FM)三角碲化铬(Cr 5 Te 8)薄片。通过磁光和磁输运测量,我们揭示了这些2D薄片的特殊磁性能。三角Cr 5 Te 8薄片表现出强的各向异性FM序,居里温度高于220K。值得注意的是,在居里温度附近超薄Cr 5 Te 8薄片的MOKE信号中观察到一种新兴的反铁磁(AFM)状态。AFM状态具有相对较弱的层间交换耦合,允许通过调节温度在层间AFM和FM状态之间切换。同时,三角 Cr 5 Te 8 薄片表现出巨大的反常霍尔效应 (AHE),其反常霍尔电导率为 710 Ω − 1 cm − 1,零磁场下的反常霍尔角为 3.5%,超过了典型的流动铁磁体。进一步分析表明,三角 Cr 5 Te 8 中的 AHE 主要由斜散射机制驱动,而不是本征或外在的侧跳机制。这些发现证明了 CVD 生长的超薄 Cr 5 Te 8 薄片作为一种有前途的二维磁性材料的潜力,它具有出色的 AHE 特性,可用于未来的自旋电子应用。关键词:二维磁体、化学气相沉积、共存铁磁−反铁磁态、巨反常霍尔效应、碲化铬
摘要:本文研究了Ba离子改性的典型氧化物单轴铁电单晶Pb5Ge3O11的一些铁电性质,包括介电常数、DSC、铁电极化和电热效应(ECE)测量。测量结果表明,增加Ba掺杂会显著影响所有测量参数,主要是通过降低居里温度、逐渐扩散相变、降低极化值以及矫顽场来影响。整体ECE的下降受到极化降低的影响。与纯PGO单晶相比,这一降幅从1.2K降至0.2K。然而,扩散相变的影响增加了其发生范围(高达30K),这可能对应用有益。
STO 在室温下是一种具有钙钛矿立方体结构的能带绝缘体。在 ≈ 105 K 时,氧八面体围绕其一个主轴发生反铁畸变旋转。[19] 原始的 STO 是一种量子顺电体。[20] 然而,在掺杂少量 Ca 或用 O 18 取代 O 16 后,铁电转变会恢复,其铁电居里温度取决于 Ca [21] 或 O 18 的浓度。[22,23] 产生氧空位,或用 La 取代 Sr 或用 Nb 取代 Ti,可以将 STO 变成导体,甚至是超导体,其转变温度非单调地取决于掺杂。已经证明,超导性可以存在于掺杂的 STO 的类铁电体中,甚至可以通过引入铁电性来增强。[24–30]
AMX 3 化合物结构多样,一个显著的例子是后钙钛矿结构,它采用具有共角和共边八面体的二维框架。已知的分子后钙钛矿很少,其中尚未报道过磁性结构。本文我们报告了分子后钙钛矿的合成、结构和磁性:CsNi(NCS) 3 ,一种硫氰酸酯框架,以及两种新的同构类似物 CsCo(NCS) 3 和 CsMn(NCS) 3 。磁化测量表明这三种化合物都具有磁序。CsNi(NCS) 3(居里温度,TC = 8.5 (1) K)和 CsCo(NCS) 3(TC = 6.7 (1) K)为弱铁磁体。另一方面,CsMn(NCS) 3 属于反铁磁体(Néel 温度,TN = 16 . 8 ( 8 ) K)。CsNi(NCS) 3 和 CsMn(NCS) 3 的中子衍射数据显示,两者都是非共线磁体。这些结果表明,分子框架为实现下一代信息技术所需的自旋结构奠定了坚实的基础。
原子层面的磁相互作用在磁性中起着核心作用。近年来兴起的二维范德华 (vdW) 磁性材料由于其高结晶性、可调性以及可研究不同厚度的可能性,为研究磁相互作用提供了可能性[1,2],其中晶格特性可通过多种具有空间分辨率的探针轻松获取,如扫描探针和拉曼光谱[3-5]。磁相互作用最重要的指标之一是居里温度 (TC)。出于提高 TC 的实际动机,磁相互作用与 TC 之间的关系在 vdW 磁体中得到了广泛的研究。例如,通过电门控(特别是在场效应晶体管的结构中)研究了磁相互作用与电子结构和载流子浓度的变化,这改变了 Cr 2 Ge 2 Te 6 局部磁系统的磁滞曲线,而 TC 没有任何显著变化,而对于类似结构的 Fe 3 GeTe 2 流动磁系统,TC 从 205K 升高到室温以上 [6, 7]。从历史上看,