sponsored links

實現了電可控自旋極化的二維雙極磁性半導體

實現了電可控自旋極化的二維雙極磁性半導體

左邊Cr陽離子與吡嗪自由基之間存在強的d-p直接交換磁相互作用。中間是居里溫度 T c會顯示出來。右邊顯示Cr(吡嗪) 2單層是一種固有的雙極磁性半導體,電摻雜可以誘導半金屬導電,且自旋極化方向可控。資料來源:李向陽、李星星。

二維(2D)磁性半導體集半導體性、鐵磁性和低維性於一體,是高速奈米自旋電子器件的基石。然而,現今二維磁性半導體的實際應用面臨兩個關鍵問題:與室溫相比磁居里溫度相當低,以及缺乏一種簡單有效的方法來控制載流子的自旋極化方向。因此,開發具有室溫磁有序和自旋極化可控的二維磁性半導體是非常必要的。

一方面,為了將磁居里溫度提高到室溫,楊金龍教授課組早前提出引入一種過渡金屬陽離子與磁性有機連線基陰離子之間的強d-p直接亞鐵磁性交換相互作用(見以下,左圖)在矩形二維有機金屬晶格中,如Cr(戊烯)2和Cr(DPP)2。然而,到目前為止,他們的實驗實現仍然是一個懸而未決的問題。此外,自旋極化的控制還沒有實現。

另一方面,為了簡單地透過電門控實現對載流子自旋極化的直接控制,楊金龍教授課組先前提出了一種新的自旋電子材料,名為雙極磁半導體(bipolar magnetic semiconductors, BMS),透過改變外加電壓門極的極性,可以提供自旋極化方向可逆的完全自旋極化電流。值得一提的是,最有前途的具有BMS功能的二維材料是我們設計的二維MnPSe3奈米片,其自旋極化方向與電子和空穴摻雜方向相反,並且可以透過施加外部電壓門來控制。然而,2D MnPSe3的基磁態是反鐵磁的,需要摻雜才能成為鐵磁BMS。此外,摻雜下的磁居里溫度較低(可達206k),與實際應用相去甚遠。

在這裡,結合我們最近提出的d-p直接亞鐵磁交換方案和雙極磁性半導體(BMS)的概念,楊金龍教授的研究小組透過剝離新合成的有機金屬層狀晶體Li0.7[Cr(pyz)2]Cl0.7·0.25(THF) (pyz =吡嗪,THF =四氫呋喃),實現了具有室溫亞鐵磁性有序和電可控自旋極化的二維本質BMS材料,這是一個重大的進步。剝離能為0.27 J/m2,較低,甚至小於石墨的剝離能,證實了剝離的可行性。剝落了Cr (pyz) 2單層,每個吡嗪環抓住一個電子從鉻原子成為激進的負離子,然後一個強大的基於非直接交換磁Cr陽離子和吡嗪激進分子之間的互動出現,導致室溫鐵氧體磁性的居里溫度342 K(見下文,中心形象)。此外,研究還發現,Cr(pyz)2單層是一種固有的雙極磁性半導體,電摻雜可以誘導自旋極化方向可控的半金屬導電(見下圖)。

設計雙極磁性半導體(BMS),即Cr(pyz)2單層片,其意義總結如下:

  1. 將雙極磁性半導體(BMS)的磁居里溫度提高到室溫。
  2. 透過簡單的電門控實現對載流子自旋極化的直接控制。
  3. 透過機械剝離容易製備。

這種有機金屬亞鐵磁性半導體不僅為實現高tc二維磁性半導體提供了新的機會,而且在電控奈米自旋電子器件的設計中具有巨大的潛力。

分類: 家居
時間: 2021-12-06

相關文章

普普通通的餐邊櫃,5個最佳化功能組合起來,會過日子的人都很滿意

普普通通的餐邊櫃,5個最佳化功能組合起來,會過日子的人都很滿意
現在的戶型,餐廳定製一組餐邊櫃很常見,畢竟放放雜物還是很實用的,你也不想房子越住越久,餐桌上雜物越堆越多吧.在條件允許的情況下,餐邊櫃預留空間,與其他功能區組合在一起,也能得到意想不到的效果哦! 1. ...

木工打櫃子和定製櫃誰更好?價格差距有多大?10年老師傅大揭秘

木工打櫃子和定製櫃誰更好?價格差距有多大?10年老師傅大揭秘
裝修的時候,為了自己整裝的美觀和日後家居生活的幸福感,一般都會放棄成品櫃,從木工打櫃子和全屋定製中選一個. 而木工打櫃子和全屋定製到底誰好?下面10年老師傅就來和大家揭秘這個裝修界的"世紀& ...

小臥室就要榨乾邊邊角角,床尾離牆20公分,定製雙層窄櫃滿分收納

小臥室就要榨乾邊邊角角,床尾離牆20公分,定製雙層窄櫃滿分收納
小臥室擺上一張床,基本上就不能再衣櫃書桌了,不然在裡面轉個身走路都困難,可是床邊.床尾離牆有20公分寬,這樣的雞肋空間不用起來倒是浪費了,於是乾脆直接塞個雙層窄櫃,秒變實用空間. 一般像20cm寬雞肋 ...

開放式衣帽櫃如何防塵?玫瑰島全景櫃yyds

開放式衣帽櫃如何防塵?玫瑰島全景櫃yyds
從開放式廚房.開放式書房到開放式衣帽間,開放式的室內空間因其大氣通透.增加採光的優點,備受現代年輕人的喜歡與效仿.內外空間一體化,分隔變得模糊,空間即視感大了一倍,能夠釋放更多的設計能量. 一步到底的 ...

你要是懂事,就給洗漱臺左右裝2個窄櫃,多1㎡儲物時刻保持整潔

你要是懂事,就給洗漱臺左右裝2個窄櫃,多1㎡儲物時刻保持整潔
衛生間收納主要依靠浴室櫃,但一家人的洗漱用品和雜物太多太多,置物架或掛杆等成為必需品,可往往收納神器是將衛生間推向"髒亂差"的罪魁禍首,還不如在洗漱臺兩側裝凸起窄櫃,多1㎡收納空間 ...

“教科書式”餐邊櫃設計,佈局周全,再次裝修我打算從中取取經

“教科書式”餐邊櫃設計,佈局周全,再次裝修我打算從中取取經
給家裡餐廳來個定妝照吧,除了精緻的餐桌.吊燈,最搶眼的莫過於靠牆的餐邊櫃了,教科書式佈局規劃成3部分:電器存放區.收納區.以及水吧檯. 先是電器存放區,採用的是內嵌式設計,不佔地也不用操心落灰問題.尤 ...

玫瑰島全景櫃,精緻收納、輕奢有度

玫瑰島全景櫃,精緻收納、輕奢有度
生活環境折射了不同的人生態度,有的人在無序中得過且過,生活一地雞毛,有的人擅長劃定規則,追求秩序和效率,他們的生活則是乾淨舒適的.居所不亂,窗明几淨,收納有序,不僅能保證生活品質,還能釋放現代人的焦慮 ...

適用於酒店家裝中的智慧浴室鏡櫃有什麼了不起?用完會讓你心動的

適用於酒店家裝中的智慧浴室鏡櫃有什麼了不起?用完會讓你心動的
衛生間作為用水量大且最潮溼的地方,還是很容易讓鏡子起霧的位置. 如果浴室裡水汽大的同時還光照不足,及時打開了頂燈也由於面部光線不足造成鏡面顯示凹凸發黑,相信這是大部分人都覺得這是一件好麻煩的事情! 平 ...

定製櫃不固定是個“心機設計”,底部隱藏滑輪到處移動,隨意分割槽

定製櫃不固定是個“心機設計”,底部隱藏滑輪到處移動,隨意分割槽
鄰居家新房入住請我們去暖屋,參觀一番後,他趕緊給我們介紹他家的"小心機"設計,櫃子竟然可以移動,想挪到哪兒都行,這哪還需要隔斷,櫃子當"牆"用,家裡一天一變多新 ...

帶上便捷調料櫃,在露營中收藏山間風味

帶上便捷調料櫃,在露營中收藏山間風味
中秋假期明天就開始了,三天短假,就近找個地兒小玩一下還是很nice的,不過還是要提醒大家注意疫情防護,口罩乖乖帶上. 除了風景打卡之外,身邊不少熱愛戶外的朋友都打算去露營.野餐,溫度合適.微涼自在,正 ...

一語點醒夢中人,榻榻米側面40公分寬做窄櫃,小房間又多1㎡收納

一語點醒夢中人,榻榻米側面40公分寬做窄櫃,小房間又多1㎡收納
榻榻米大小戶型通吃,國內很多家庭都青睞裝它,L型榻榻米成為裝修主流,幾乎每一寸都能充分利用成為收納空間,可往往L型榻榻米立櫃側面成為收納盲區,幸虧聽了設計師的話,利用側面40cm寬做窄櫃,小房間裡又多 ...

比起傳統櫃子,恕我直言還是這7種內嵌的好用,一櫃多用也省地方

比起傳統櫃子,恕我直言還是這7種內嵌的好用,一櫃多用也省地方
裝修無止境,僅憑定製櫃,樣式也有千萬種,蒐羅上百套實景案例,比起傳統衣櫃,如今流行的內嵌收納櫃多達7種樣式,不僅發揮收納這一種功能,還延伸多重功能,一櫃多用,裝它就賺到了~ 想要確定自家是否能定製內嵌 ...

要做定製櫃了,要買的五金到底怎麼選?

要做定製櫃了,要買的五金到底怎麼選?
買五金不是小事情,不管是自己做櫃子還是定製衣櫃,五金配件是重要的組成部分,而且關係衣櫃的使用壽命.好的五金耐磨性高,使用壽命長,櫃子用著也舒服,那麼怎麼挑選五金配件呢? 1.衣櫃的五金配件有哪些? ① ...

小小外賣智慧自提櫃,讓外賣更安全、更衛生、更便捷地送到你手中

小小外賣智慧自提櫃,讓外賣更安全、更衛生、更便捷地送到你手中
來源:上游新聞-重慶晨報 在2021中國國際智慧產業博覽會上 ,展出了國內眾多行業標杆企業的新成果.新應用,營造出旅遊科技的各種應用場景,讓體驗者充分感受未來旅遊的無窮魅力. 在現場,記者看到一款&q ...

山東一老婦參觀博物館,指著展示櫃說:這是我的!暴露其真實身份

山東一老婦參觀博物館,指著展示櫃說:這是我的!暴露其真實身份
山東菏澤的一所革命紀念館內,一名導遊正在滔滔不絕的向遊客們解說.導遊一邊帶著遊客們朝一個擺放著針線包的展示櫃走去,一邊說道:"那接下來我們看這個普通的針線包背後有著怎樣的故事呢?" ...

樓梯下打定製櫃,從來不是有錢人的選擇,還不如設景觀區更為美觀

樓梯下打定製櫃,從來不是有錢人的選擇,還不如設景觀區更為美觀
樓梯下打定製櫃做收納,的確夠實用,可惜這並不是有錢人的選擇,畢竟他們哪在乎這一小部分的空間,還不如做景觀區來得更加耐看美觀! 樓梯下做景觀區,看似簡單,但實際上也要注意以下幾點: ●防水:尤其是養真綠 ...

2W定製全Wu櫃類

2W定製全Wu櫃類
位置:重慶江津某小區 板材:F★★★★級歐松板 門板:0.35mm膜壓門銑底造型 背板:櫃體同質9mm板 拉手:亮金色實心鋅合金拉手 VX:壹柒叄伍捌叄柒柒捌壹壹

定製9米長的儲物櫃,搞定鞋櫃、電視櫃、餐邊櫃,收納一勞永逸

定製9米長的儲物櫃,搞定鞋櫃、電視櫃、餐邊櫃,收納一勞永逸
之所以很多人都說這套140平米的房子設計有心機,都是因為她家櫃子很特別,別人家裝修都是計劃著鞋櫃,電視櫃,餐邊櫃--她家定製一個櫃子全搞定,一櫃四用,足足長9米多,真不是一般人家敢嘗試的,輕輕鬆鬆就能 ...

「第十三期」金牌櫥櫃:即將破局的二線定製廚櫃龍頭

「第十三期」金牌櫥櫃:即將破局的二線定製廚櫃龍頭
廚櫃大家一定不陌生!作為現代家居的一個重要因素,廚櫃滿足了人們追求時尚.愜意廚房生活的要求,使得廚房已演變成一種情感空間以及與人們居家生活息息相關的生活文化. 隨著人們生活水平的不斷提高,大多數的家庭 ...

沒裝好櫃類五金,白瞎你家大幾萬衣櫃

沒裝好櫃類五金,白瞎你家大幾萬衣櫃
衣櫃的五金件包括鉸鏈.導軌.拉手.拉籃等部位.這些五金件在整個衣櫃中並不起眼,因此,人們對五金件的認識並不多. 但五金件在衣櫃中的作用是巨大的,對衣櫃來說五金件的質量是作為衣櫃質量的一個重要衡量指標. ...