開發(fā)低耗散、長(zhǎng)距離自旋輸運(yùn)的石墨烯基多功能自旋電子器件，需要石墨烯中的自旋分裂。磁性鄰近效應(yīng)是在材料中實(shí)現(xiàn)交換分裂的一種有效途徑，否則該分裂本質(zhì)上是非自旋極化的。在這里，我們表明，單層石墨烯可通過與硒化鉻的反鐵磁薄膜耦合而磁化，從而在2 K時(shí)產(chǎn)生高達(dá)134 meV的交換分裂能。這種交換分裂通過量子霍爾平臺(tái)的位移和石墨烯中的量子振蕩表現(xiàn)出來，其能量可以通過場(chǎng)冷卻進(jìn)行調(diào)制，隨著正場(chǎng)冷卻交換分裂能量增加，隨著負(fù)場(chǎng)冷卻交換分裂能量減少。我們對(duì)低溫下石墨烯磁性的實(shí)驗(yàn)演示，得到了電阻率隨溫度變化的測(cè)量結(jié)果和磁光克爾測(cè)量結(jié)果。
Fig. 1 AFM和石墨烯/ AFM異質(zhì)結(jié)構(gòu)的表征。
Fig. 2 量子霍爾平臺(tái)和量子振蕩通過場(chǎng)冷卻而移動(dòng)。
Fig. 3 量子霍爾高原的位移和AFM調(diào)制的量子振蕩。
Fig. 4 來自傳輸測(cè)量和MoKe信號(hào)的磁相變。
相關(guān)研究成果于2020年由加州大學(xué)Kang L. Wang課題組，發(fā)表在Nature Electronics (https://doi.org/10.1038/s41928-020-0458-0)上。原文：Large exchange splitting in monolayer graphene magnetized by an antiferromagnet。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào)：
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