范德瓦尔斯交换偏置异质结

电调磁偏置

在两层范德瓦尔斯磁性层间实现交换偏置，且可通过电场调节，为自旋电子学应用提供新平台。

Fang, Jingzhi · Cui, Haonan · Wang, Shuo · Lu, Jingdi · Zhu, Guangyu · 刘欣洁 · Qin, Maosen · Wang, Jiankun · Ze-Nan, Wu · 吴燕飞 · Wang, Shouguo · 张振生 · 魏钟鸣 · 张金星 · 林本川 · 廖志敏 · Yu, Dapeng

Physical Review B 2023

技术优势

电调偏置

通过外电场即可调节交换偏置的大小，无需改变材料结构或温度。

拓扑平台

交换偏置可进一步打开本征磁性拓扑绝缘体MnBi2Te4的表面磁化能隙，为拓扑自旋电子学提供基础。

界面畴结构

伴随非局域信号出现的反常反对称峰表明异质结界面存在畴相关结构，为自旋输运调控提供新视角。

应用场景

• 自旋电子器件：利用电控交换偏置实现自旋阀或磁存储单元，无需磁场写入。
• 量子反常霍尔效应：交换偏置可打开MnBi2Te4表面磁化能隙，实现高温量子反常霍尔效应。
• 二维磁性材料：在二维极限下实现可调交换偏置，拓展二维磁性异质结的功能。