利用质子调节范德华材料中的层间力

• vdW材料的层间耦合_3.GeTe₂通过插入质子成功地增加

一项中国和澳大利亚的合作首次证明了范德华(vdW)材料的层间耦合可以在很大程度上由质子门调制，该质子门从离子固体注入到器件中。

这一发现为令人兴奋的vdW材料的新用途开辟了道路，质子插入是一项重要的新技术，现在可用于更广泛的2D材料研究社区。

这项研究由RMIT的FLEET研究人员领导，与FLEET合作伙伴组织中国科学院(CAS)高磁场实验室进行了持续合作。

调整vdW材料的层间力

以石墨最为著名的范德华材料是由许多二维层通过弱静电力结合在一起而成。

vdW材料的各个层可以单独隔离，如著名的透明胶带法生产石墨烯，或与其他材料堆叠形成新的结构。

该研究的第一作者、FLEET研究员郑国林博士解释说:“但是，使vdW材料如此容易分离的弱层间力也限制了这些材料在未来技术中的应用。”

vdW材料中更强的层间耦合将显著增加利用量子反常霍尔效应的高温器件和2D多铁性材料的潜在应用。

rmit领导的新研究表明，在vdW材料Fe_3.GeTe₂(FGT)纳米片，可以在很大程度上由质子门调制。

随着层间质子数的增加，层间磁耦合增强。

合著者王兰教授说:“最引人注目的是，在更高的门电压下，在FGT纳米片中插入更多的质子，我们观察到一个非常大的罕见的零场冷却交换偏置。”

FGT中场冷和零场冷交换偏置的成功实现意味着层间耦合可以在很大程度上由栅极诱导的质子插入调制，为需要强界面耦合的vdW材料的许多应用开辟了道路。

这项研究

范德华铁磁体铁的门调谐层间耦合_3.GeTe₂Nanoflakes发表于APS物理评论快报2020年7月(DOI 10.1103/physrevlet .125.047202)。

还有来自澳大利亚研究理事会研究人员承认RMIT微纳米研究中心(MNRF)的维多利亚节点澳大利亚国家制造工厂(ANFF)和RMIT显微和微量分析设备(RMMF)。理论计算是由赵宇军教授的小组在华南理工大学．

范德华材料研究在舰队

澳大利亚研究理事会卓越中心FLEET对VdW材料和异质结构进行了深入研究。未来低能耗电子技术中心(FLEET)汇集了100多名澳大利亚和国际专家，共同致力于开发新一代超低能耗电子产品。

这些工作背后的动力是日益增长的计算能源的挑战，计算消耗了全球5-8%的电力，并且每十年翻一番。

FLEET的研究处于凝聚态物理学的最边缘。在纳米尺度上，功能设备的纳米制造将是该中心成功的关键。将新型原子薄的2D材料集成到高质量、高性能纳米器件所需的专门技术由RMIT的A/王兰教授领导的中心使能技术B协调。

田明亮教授是中国科学院副主任中国科学院强磁场实验室总部位于中国安徽省，是FLEET的合作组织。舰队与中科院的合作伙伴关系研究二维磁性材料、vdW铁磁异质结构和拓扑凝聚态系统。

更多的信息

• 联系A/王兰教授lan.wang@rmit.edu.au
• 联系田明亮教授tianml@hmfl.ac.cn
• 连接@FLEETCentre