二维铁磁半导体 Cr₂XP

居里温度超室温

通过能带工程设计的二维本征铁磁半导体，兼具大磁矩与高居里温度，有望用于自旋电子器件。

魏小平 · 陶小马

Physical Chemistry Chemical Physics 2024

参数信息

居里温度

1590 K

居里温度

464 K

居里温度

278 K

磁矩

6.16-6.37 μB

技术优势

居里温度远超室温

蒙特卡罗模拟预测 Cr2SbP 的居里温度高达 1590 K，使自旋电子器件可在室温及以上稳定工作。

磁矩大且来源明确

磁矩约 6.16–6.37 μB，源于 Cr 的 d 电子在八面体晶体场中的占据，为器件提供较强的自旋注入。

无需衬底即可稳定存在

材料热力学、动力学、热学和力学稳定，能克服自身重力保持平面结构，无需衬底支撑，便于器件集成。

应用场景

• 自旋电子器件：提供本征铁磁半导体，兼具自旋极化和半导体特性，可直接用于自旋阀、磁隧穿结等器件。
• 二维磁性材料：突破二维磁序的维度限制，实现无需衬底的高温铁磁性，可用于构建范德华异质结。
• 半导体材料：其带隙位于半导体范围，可同时实现电学开关和磁性调控，适合自旋电子逻辑器件。