层状MnS₂铁磁半导体

室温铁磁性实验证实

在ReS₂模板内合成的层状MnS₂微结构首次在实验中实现了室温铁磁性，打破了2D铁磁半导体居里温度远低于室温的限制。

Zhao, Yibin · 万逸 · 黄呈熙 · 张晓明 · Liu, Mingyan · Li, You · 王开友 · Kan, Eerjun

Journal of the American Chemical Society 2025

具体参数

居里温度

{'zh': '300', 'en': '300'} K

单层厚度

{'zh': '1', 'en': '1'}

技术优势

室温就能用

居里温度高于300 K，器件无需低温冷却系统，可直接在环境温度下工作。

可以集成

在ReS₂模板上直接生长出层状MnS₂微结构，与二维器件工艺兼容，无需转移即可集成。

机制明确

第一性原理计算表明铁磁性源于Mn-Mn短程相互作用，为性能优化提供了理论指导。

应用场景

• 自旋电子学器件：利用室温铁磁性实现自旋注入和操控，无需低温。
• 存算一体器件：作为磁性半导体层实现存算一体单元，突破功耗瓶颈。
• 磁性半导体：首次实验证实室温本征铁磁半导体，填补材料空白。