En samverkande FLEET-studie har granskat de senaste framstegen inom 2-D ferromagnetism, och förutsäga nya, möjliga 2-D ferromagnetiska material.

Studien introducerar också möjliga tillämpningar av atomärt tunna ferromagneter i ny förlustfri elektronik, spintronik, och andra konventionella magnetiska teknologier.

Forskarna föreslår en ny metod för att observera 2D-ferromagnetism som kan avslöja nya material.

Leds av Babar Shabbir (Monash Universitys tekniska fakultet) och Muhammad Nadeem (University of Wollongong), studien drog också på FLEET-expertis vid Monash Faculty of Science och Tsinghua University (Peking).

2-D magnetism

Den inneboende känsligheten hos 2D-material för termiska fluktuationer utgör en stor utmaning för att uppnå ferromagnetisk ordning i sådana material.

2D-ferromagnetism är intressant inte bara för de grundläggande fysikupptäckter den kan låsa upp, men som en möjlig "saknad ingrediens" nödvändig för vdW heterostruktur spintronics.

Ferromagnetismen hos robusta, atomärt tunna ferromagneter tros aktiveras av magnetokristallin anisotropi, som dämpar termiska fluktuationer.

Nyligen banbrytande upptäckter av lång räckvidd, inneboende ferromagnetism i 2D-material kan starta en ny era inom området spintronik och konventionell magnetismteknik.

Det är dock mycket svårt att bestämma ferromagnetism i 2D-material, eftersom termisk energi oundvikligen tränger in i ett ferromagnetiskt material och kan excitera de inriktade elektronsnurren vid temperaturer som inte är noll.

Dock, forskarna fann att magnetisk anisotropi kunde göra det möjligt att observera 2-D ferromagnetism.

Pappret:

• granskar de senaste framstegen inom 2D-ferromagnetism
• studerar rollen av magnetisk anisotropi i 2-D ferromagneter
• förutspår nya, möjliga 2-D ferromagneter, och hur man hittar dem
• undersöker ferromagnetismens roll i topologiska faser
• diskuterar möjliga tillämpningar av atomärt tunna ferromagneter i ny förlustfri elektronik, spintronik, och andra konventionella magnetiska teknologier.

Granskningen kommer att hjälpa forskarsamhället i dess utforskning av nya 2-D ferromagnetiska familjer, potentiellt skapa ny teknik och ytterligare förbättra den grundläggande förståelsen för detta fascinerande område.

Inbyggd ferromagnetism med lång räckvidd i tvådimensionella material och försvinnande framtida teknologier publicerades i Tillämpad fysik recensioner i november 2018.