中科大發現新型半金屬磁性材料

    近日從中科大獲悉，該校楊金龍教授研究組日前發現一種新型半金屬磁性材料，使得制備可在常溫環境下工作的自旋電子器件成為可能。研究成果發表在國際知名學術期刊 《美國化學會志》上。

    自旋電子器件基于電子自旋進行信息傳遞、處理與存儲，相比于傳統半導體電子器件，具有存儲密度高、能耗低、響應快等優點，硬盤磁頭是自旋電子學領域*早商業化的產品。此外，尚有許多充滿潛力的應用，如磁性隨機內存、自旋場發射晶體管、自旋發光二極管等。其中，半金屬磁性材料由于可以提供完全自旋極化的載流子，被視為構建自旋電子器件的理想材料。為使自旋電子器件能在常溫下工作，半金屬磁性材料必須具有高于室溫的鐵磁居里溫度、較寬的半金屬能隙，以及顯著的磁各向異性能，此前人們還沒有找到同時滿足這些條件的磁性材料。

    楊金龍教授研究組基于兩種已經存在的物質，設計一種新型層狀合金材料。這種材料是與傳統“1111”型鐵基超導體同構的反鐵磁半導體材料，但可以誘導該材料從反鐵磁半導體轉變成鐵磁半金屬。理論預測新材料的居里溫度、半金屬能隙均能達到要求，磁各向異性能比已獲得的半金屬材料高一至兩個數量級，這一成果有望對自旋電子器件研究和應用產生重要影響。

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