中科大发现新型半金属磁性材料

皇家马德外

记者4月11日从中科大获悉，该校杨金龙教授研究组日前发现一种新型半金属磁性材料，使得制备可在常温环境下工作的自旋电子器件成为可能。研究成果发表在国际知名学术期刊《美国化学会志》上。

　　自旋电子器件基于电子自旋进行信息传递、处理与存储，相比于传统半导体电子器件，具有存储密度高、能耗低、响应快等优点，硬盘磁头是自旋电子学领域最早商业化的产品。此外，尚有许多充满潜力的应用，如磁性随机内存、自旋场发射晶体管、自旋发光二极管等。其中，半金属磁性材料由于可以提供完全自旋极化的载流子，被视为构建自旋电子器件的理想材料。为使自旋电子器件能在常温下工作，半金属磁性材料必须具有高于室温的铁磁居里温度、较宽的半金属能隙，以及显著的磁各向异性能，此前人们还没有找到同时满足这些条件的磁性材料。


　　杨金龙教授研究组基于两种已经存在的物质，设计一种新型层状合金材料。这种材料是与传统“1111”型铁基超导体同构的反铁磁半导体材料，但可以诱导该材料从反铁磁半导体转变成铁磁半金属。理论预测新材料的居里温度、半金属能隙均能达到要求，磁各向异性能比已获得的半金属材料高一至两个数量级，这一成果有望对自旋电子器件研究和应用产生重要影响。