中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)研究院固體物理研究所計(jì)算物理與量子材料研究部研究員鄭小宏課題組與愛爾蘭都柏林圣三一學(xué)院教授Stefano Sanvito合作，在利用二維鐵電材料調(diào)控二維A型反鐵磁材料的半金屬性研究中獲進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Ferroelectric control of electron half-metallicity in A-type antiferromagnets and its application to nonvolatile memory devices為題，發(fā)表在Physical Review B上。實(shí)現(xiàn)具有完全自旋極化特征的半金屬性（half-metallicity）是凝聚態(tài)物理和自旋電子學(xué)中重要課題。近年來，二維雙層A型反鐵磁半導(dǎo)體，也就是層內(nèi)表現(xiàn)為鐵磁序，而層間表現(xiàn)為反鐵磁序的雙層van der Waals（vdW）磁性材料為自旋電子器件提供了重要候選材料，引起廣泛關(guān)注。其能帶特征表現(xiàn)較獨(dú)特，即兩種自旋的能帶簡(jiǎn)并；對(duì)于每個(gè)自旋通道，其價(jià)帶和導(dǎo)帶局域分布在不同的層上；同時(shí)，每個(gè)能帶中兩種自旋的態(tài)也分布在不同的層上。這些特性使此類體系可利用外加電場(chǎng)方式實(shí)現(xiàn)半金屬性。然而，外電場(chǎng)調(diào)控方案所需臨界電場(chǎng)過大，實(shí)驗(yàn)上難以實(shí)現(xiàn)。因此，尋找新的調(diào)控手段在二維A型vdW反鐵磁半導(dǎo)體中實(shí)現(xiàn)半金屬性具有重要意義。
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