Teamet genomförde ett experiment där de observerade materialet medan de kontrollerade antalet elektroner, leder till att de upptäcker förändringar i egenskaperna hos FGT. Teamet bevisade att den magnetiska anisotropin, som beskriver hur materialets magnetiska egenskaper förändras beroende på riktning, bidragit till sådana förändringar. Kredit:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Drs. Chaun Jang, Jun Woo Choi, och Hyejin Ryu från Korea Institute of Science and Technology (KIST, President Lee Byung Gwon) har meddelat att deras team vid KISTs Center for Spintronics framgångsrikt kontrollerade de magnetiska egenskaperna hos FGT (Fe) 3 GeTe 2 ) i ett gemensamt forskningsprojekt med Dr. Se Young Park och hans team vid Center for Correlated Electron Systems vid Institute for Basic Science (IBS). Fe 3 GeTe 2 har nyligen uppmärksammats som ett material för nästa generations spintroniska halvledare.
Namnet genom att kombinera termerna "spin" och "elektronik, " "spintronics" är ett nytt område inom elektronikteknik som syftar till att ersätta konventionella kiselhalvledare genom att använda elektronspin, en kvantegenskap hos elektroner.
Van der Waals material, även känd som tvådimensionella (2-D) material, är skiktade material sammansatta av plan som är fästa vid varandra via en svag van der Waals-interaktion. Dessa inkluderar olika material som grafen och molybdendisulfid. När de kombineras med andra 2D-material, de kan skapa nya material som visar tidigare oupptäckta egenskaper. Det är därför 2D-material, som har en mängd olika egenskaper, såsom supraledning, halvledningsförmåga, och metallicitet har varit föremål för så många studier.
Under 2017, 2-D van der Waals material som visar magnetiska egenskaper upptäcktes, stimulera forskningsprojekt och studier över hela världen. Dock, de flesta magnetiska material från van der Waals har vissa begränsningar när det gäller spintroniktillämpning på grund av deras låga Curie-temperatur (en övergångstemperaturpunkt där ett ferromagnetiskt material ändras till ett paramagnetiskt material eller vice versa) och höga koercivitet (intensiteten av magnetfält som krävs för att reducera den magnetiska flödestätheten för ett ferromagnetiskt material till noll efter att magnetismen hos det materialet har mättats), gör dem olämpliga för användning i vissa enheter.
Ett antal studier har gjorts på FGT, ett nyligen upptäckt van der Waals-material med en skiktad struktur. Den gemensamma forskargruppen KIST-IBS upptäckte ett effektivt system för att kontrollera egenskaperna hos FGT. Teamet genomförde ett experiment där de observerade materialet medan de kontrollerade antalet elektroner, leder till att de upptäcker förändringar i egenskaperna hos FGT. Teamet bevisade att den magnetiska anisotropin (riktningsberoendet av ett materials magnetiska egenskaper på en kristallografisk eller geometrisk struktur), som beskriver hur materialets magnetiska egenskaper förändras beroende på riktning, bidragit till sådana förändringar.
Forskningsresultaten avslöjade ursprunget till förändringarna i FGTs magnetiska egenskaper, presenterar således en möjlig metod för att effektivt kontrollera egenskaperna hos 2-D magnetiska material. Vidare, forskargruppen meddelade att genom att potentiellt kontrollera egenskaperna hos enatomtjocka magnetiska material från van der Waals, utvecklingen av spintroniska enheter som fungerar 100 gånger snabbare än nuvarande kiselbaserade elektroniska enheter, skulle kunna påskyndas.
Dr. Hyejin Ryu från KIST sa, "Vi startade den här studien för att upptäcka de magnetiska egenskaperna hos van der Waals-material och tillämpa sådana egenskaper på spintroniska enheter." Tillade hon, "Vidareutveckling av nya material för halvledare med olika egenskaper kommer att vara möjlig genom användning av magnetiska van der Waals material och andra van der Waals materialbaserade heterostrukturer."
