2003网站太阳集团趙宇清老師團隊連續在美國物理學會(APS)旗下Phys.Rev期刊發表研究工作

2024年9月27日,我校2003网站太阳集团在物理類期刊Physical Review Materials上發表了題為“Schottky-Ohmic transition and tunable ferromagnetism in van der Waals monolayer Cr2Ge2Te6 heterostructure”的研究論文。2003网站太阳集团趙宇清副教授為通訊作者,2022級物理學專業碩士研究生譚薇為論文第一作者。


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最近二維長程磁體的發現為在小型化極限下開發非易失性自旋電子器件提供了廣闊的平台,而二維磁體與金屬之間的接觸至關重要,因為自旋電子器件的性能目前受到費米釘紮效應、磁相變溫度和隧穿電阻的困擾。因此,有必要對二維金屬與鐵磁的範德華接觸進行詳細的原子尺度理解。

在此,作者提出了一系列二維金屬範德華接觸二維鐵磁單層Cr2Ge2Te6 (CGT)為例來研究其特性。計算結果表明,與TaS2、VSe2、NbS2、VS2和MoS2的歐姆金屬觸點存在較強的費米釘紮效應,而與TaSe2和NbSe2的肖特基金屬觸點存在較弱的費米釘紮效應。進一步的研究發現,強費米釘紮的起源是界面電勢階躍ᐃV。基于蒙特卡洛(MC)模拟的磁相變表明,界面電荷注入和晶格失配共同決定了異質結構的居裡溫度(Tc),發現CGT/TaSe2的Tc約為97 K,約為單層CGT居裡溫度的3倍。對界面輸運和磁各向異性能(MAE)進行了計算和篩選。這項研究可以為未來設計具有選擇性接觸的多功能二維自旋電子器件提供潛在的指導。


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該研究成果的發表鍊接:https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.8.094414

2024年6月,我校2003网站太阳集团在物理類期刊Physical Review Appied上發表了題為“Electronic structure, Curie temperature, and magnetic transport of a two-dimensional multiferroic MnSe2/In2Se3 heterostructure”的研究論文。2003网站太阳集团趙宇清老師為通訊作者,2021級電子信息專業碩士研究生張資文為論文第一作者。


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目前,由于鐵磁和鐵電自由度的共存,多鐵性材料引起了人們極大的興趣。鐵電性和鐵磁性的耦合有利于通過電場控制磁性,這種磁電耦合效應在多功能器件的應用中發揮着至關重要的作用。在這項工作中,作者提出了二維多鐵MnSe2/In2Se3範德華異質結來研究磁電耦合。采用第一性原理計算結合非平衡格林函數方法研究了其電子結構、磁各向異性、磁相變和輸運性質。此外,構建了基于 MnSe2/In2Se3/MnSe2的多鐵性器件,利用磁電耦合控制界面輸運能力,研究了隧穿磁阻、隧穿電阻和自旋輸運性質。這些研究為今後非易失性微納存儲器件的設計提供了基礎。


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該研究成果的發表鍊接:https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.21.064012

上述兩工作研究成果得到了國家自然科學基金(No.12204166)、湖南省自然科學基金(No.2024JJ5154)和2003网站太阳集团科研啟動基金(No.E51966)的資助。

《Physical Review Applied》和《Physical Review Materials》是美國物理學會APS(American Physical Society)旗下的學術期刊,是凝聚态物理和應用物理領域具有重要影響力和權威性的期刊。