スピントロニクス応用のためのJanus単分子層MnSSeにおける電気的に調整可能な磁性と特異な層内電荷移動【JST・京大機械翻訳】

Chen Yu; Fan Qiang; Liu Yiding; Yao Gang

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202211494329056 整理番号：22P0026571

スピントロニクス応用のためのJanus単分子層MnSSeにおける電気的に調整可能な磁性と特異な層内電荷移動【JST・京大機械翻訳】

Electrically tunable magnetism and unique intralayer charge transfer in Janus monolayer MnSSe for spintronics applications

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発行年： 2022年01月12日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年01月12日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

純粋に電気的手段による二次元(2D)材料の制御磁性と電子物性は,電場が磁場と比較して局所的に容易に適用できるので,高効率スピントロニクスデバイスのために重要で非常に求められている。最近発見された2D Janus結晶は,それらの破壊反転対称性によりナノスケールエレクトロニクスとスピントロニクスの新しいプラットフォームを提供する。したがって,固有の強磁性Jauns単分子層,従って調整可能な物理特性は,大きな関心事である。ここでは,包括的密度汎関数理論計算とモンテカルロシミュレーションを通して,単層MnSSeがスピンダウンチャネルで1.14eVの直接バンドギャップと約72KのCurie温度を有する固有の強磁性半金属であることを明らかにした。交換カップリングは,正孔および電子ドーピングによって,それぞれ,著しく増強または消光することができた。特に,少量の正孔ドーピングMnSSeは面外と面内方向で磁化容易軸を調整でき,スピン依存輸送のための2Dスピン電界効果トランジスタの設計に役立つ。また,SとSe層間の可逆縦方向層間電荷移動が,印加外部電場に非常に敏感であることを初めて見出した。面白いことに,電荷流と印加磁場の方向は同じである。この挙動は,外部およびビルトインフィールドの共存および/または競争から生じる。これらの発見は,優れた安定性と大きな面内剛性と共に,2D MnSSe結晶に基づくナノスケールエレクトロニクスとスピントロニクスデバイスの開発を大きく促進する。【JST・京大機械翻訳】

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