威尼斯7026官网赵宇清老师团队连续在美国物理学会(APS)旗下Phys.Rev期刊发表研究工作

2024年9月27日,我校威尼斯7026官网在物理类期刊Physical Review Materials上发表了题为“Schottky-Ohmic transition and tunable ferromagnetism in van der Waals monolayer Cr2Ge2Te6 heterostructure”的研究论文。威尼斯7026官网赵宇清副教授为通讯作者,2022级物理学专业硕士研究生谭薇为论文第一作者。


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最近二维长程磁体的发现为在小型化极限下开发非易失性自旋电子器件提供了广阔的平台,而二维磁体与金属之间的接触至关重要,因为自旋电子器件的性能目前受到费米钉扎效应、磁相变温度和隧穿电阻的困扰。因此,有必要对二维金属与铁磁的范德华接触进行详细的原子尺度理解。

在此,作者提出了一系列二维金属范德华接触二维铁磁单层Cr2Ge2Te6 (CGT)为例来研究其特性。计算结果表明,与TaS2、VSe2、NbS2、VS2和MoS2的欧姆金属触点存在较强的费米钉扎效应,而与TaSe2和NbSe2的肖特基金属触点存在较弱的费米钉扎效应。进一步的研究发现,强费米钉扎的起源是界面电势阶跃ᐃV。基于蒙特卡洛(MC)模拟的磁相变表明,界面电荷注入和晶格失配共同决定了异质结构的居里温度(Tc),发现CGT/TaSe2的Tc约为97 K,约为单层CGT居里温度的3倍。对界面输运和磁各向异性能(MAE)进行了计算和筛选。这项研究可以为未来设计具有选择性接触的多功能二维自旋电子器件提供潜在的指导。


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该研究成果的发表链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.8.094414

2024年6月,我校威尼斯7026官网在物理类期刊Physical Review Appied上发表了题为“Electronic structure, Curie temperature, and magnetic transport of a two-dimensional multiferroic MnSe2/In2Se3 heterostructure”的研究论文。威尼斯7026官网赵宇清老师为通讯作者,2021级电子信息专业硕士研究生张资文为论文第一作者。


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目前,由于铁磁和铁电自由度的共存,多铁性材料引起了人们极大的兴趣。铁电性和铁磁性的耦合有利于通过电场控制磁性,这种磁电耦合效应在多功能器件的应用中发挥着至关重要的作用。在这项工作中,作者提出了二维多铁MnSe2/In2Se3范德华异质结来研究磁电耦合。采用第一性原理计算结合非平衡格林函数方法研究了其电子结构、磁各向异性、磁相变和输运性质。此外,构建了基于 MnSe2/In2Se3/MnSe2的多铁性器件,利用磁电耦合控制界面输运能力,研究了隧穿磁阻、隧穿电阻和自旋输运性质。这些研究为今后非易失性微纳存储器件的设计提供了基础。


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该研究成果的发表链接:https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.21.064012

上述两工作研究成果得到了国家自然科学基金(No.12204166)、湖南省自然科学基金(No.2024JJ5154)和威尼斯7026官网科研启动基金(No.E51966)的资助。

《Physical Review Applied》和《Physical Review Materials》是美国物理学会APS(American Physical Society)旗下的学术期刊,是凝聚态物理和应用物理领域具有重要影响力和权威性的期刊。