日前，中科大謝毅院士團(tuán)隊、吳長征特任教授課題組與曾曉成教授及中科院強(qiáng)磁場中心研究組合作，通過陰離子固溶技術(shù)實現(xiàn)目前二維納米材料中最高的負(fù)磁電阻效應(yīng)，該現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)有可能推動二維材料在自旋電子器件領(lǐng)域的進(jìn)展。成果發(fā)表在最新一期物理學(xué)頂尖期刊《物理評論快報》上。這個現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)突破了電阻材料的現(xiàn)有框架，對電阻器的細(xì)微化有顛覆意義。
所謂巨磁阻效應(yīng)，是指磁性材料的電阻率在有外磁場作用時較之無外磁場作用時存在巨大變化的現(xiàn)象。基于電子自旋自由度調(diào)控的巨磁阻材料，能實現(xiàn)信息高密度存儲和高速讀寫，是整個信息產(chǎn)業(yè)的核心。隨著人們對電子器件高集成度和小型化日益增長的需求，在更小的材料尺度實現(xiàn)磁阻效應(yīng)成為追逐目標(biāo)。以石墨烯為代表的二維納米材料，具備獨(dú)特形貌和優(yōu)異物性特征，為實現(xiàn)納自旋電子器件提供了重要的材料基礎(chǔ)。由于絕大多數(shù)二維材料本身特征是非磁的，如何在二維材料中引入磁性，成為開發(fā)二維自旋電子器件的關(guān)鍵。中科大研究人員提出低價鹵族取代硫族元素的陰離子摻雜新方法，在克服了陽離子摻雜形成插層化合物而難以剝離缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在二維納米材料中成功引入本征自旋和調(diào)控能帶結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)自旋相關(guān)散射電子輸運(yùn)，基于此構(gòu)建了基于二維過渡金屬硫?qū)倩衔锏木薮抛杵骷搶嶒灲Y(jié)果實現(xiàn)目前二維納米材料體系最高的負(fù)磁電阻效應(yīng)。審稿人認(rèn)為，該工作開創(chuàng)了一個很有意義的研究領(lǐng)域，對今后細(xì)微電阻的研發(fā)產(chǎn)生積極地影響。
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