Aansturen van Magnetoweerstandspolariteit in Bilayer Grafene/Monolaag MoSe₂ Heterostructuren

Samenvatting

Tweedimensionale (2D) gelaagde materialen hebben een atoomaire dunne en plate aard wat ze een ultieme kandidaat maakt voor spintronische apparaten. De spin-klep juncties (SVJs), samengesteld uit 2D materialen, zijn erkend als unieke kenmerken van spintotransportpolarisatie. Echter, de magnetotransporteigenschappen van SVJs worden sterk beïnvloed door het type tussenliggende laag (spacer) geïnsereerd tussen de ferromagnetische materialen (FMs). In deze situatie speelt het spinfiltereffect aan de interfaces een cruciale rol in de observatie van de magnetoweerstand (MR) van dergelijke magnetische structuren, wat verbeterd kan worden door gebruik te maken van veelbelovende hybride structuren. Hier rapporteren we MR van bilayer grafene (BLG), enkelvoudige laag MoSe₂ (SL-MoSe₂) en BLG/SL-MoSe₂ heterostack SVJs. Echter, voor annealing tonen BLG en SL-MoSe₂ SVJs positieve MR, maar na annealing keert BLG zijn polariteit om terwijl de SL-MoSe₂ zijn polariteit behoudt en stabiele positieve spinpolarisaties aan beide interfaces demonstreert door de geringe doping-effect van ferromagnetische (FM) contacten. Vervolgens bepaalt Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe positieve MR, d.w.z. ~ 1,71% en ~ 1,86% bij T = 4 K voor en na annealing respectievelijk. Aan de andere kant toonden NiFe/BLG/SL-MoSe₂/Co SVJs positieve MR voor annealing en keerde vervolgens zijn MR-teken om na annealing door het nabijheids-geïnduceerde effect van metalen doping met grafene. De verkregen resultaten kunnen nuttig zijn om de oorsprong van polariteit en de selectie van niet-magnetisch materiaal (spacer) voor magnetotransporteigenschappen te begrijpen. Dus deze studie vestigt een nieuw paradigma voor nieuwe spintronische toepassingen.

Inleiding

Overgangsmetaal dichalcogeniden (TMDs) en grafene zijn geweldige 2D materialen voor elektronische, fotovoltaïsche en spintronische apparaten. In spintronica is de SVJ een veelbelovend fysisch fenomeen en het maakt niet-vlatielgegevensopslag mogelijk met ferromagnetische geheugenelementen die fungeren als spinpolarisator of analyzer. Het realiseerde een nieuwe era van magnetische random access geheugens, magnetische sensoren en basale logica toepassingen als informatievector. In recente jaren hebben grafene en tweedimensionale overgangsmetaal dichalcogeniden (2D-TMDs) wijdverspreide nieuwe spintronische toepassingen gevonden. Ze zijn wijd gebruikt om hoge magnetoweerstand van 2D materialen te bepalen vanwege hun spin-coherentie en hoge spin-baan koppeling. Echter, onder alle TMDs is enkelvoudige laag MoSe₂ (SL-MoSe₂) minder verkend in spintronica ondanks het kleine spin-splitsingseffect (188 meV) en bandgap (1,5 eV) dan die voor WS₂ en WSe₂ in een dunne laag nanosheet. De integratie van SVJs gebaseerd op 2D materialen erft enkele kwesties, zoals oxidatiewerstand, wat nieuwe ontwikkeling in apparaatfabricage provoceert. Verder waren hybriden of heterostructuren van 2D gelaagde halfgeleidende materialen en grafene onverkend in magnetische tunneljuncties. Ze zouden mogelijk expliciete spineigenschappen en complementaire informatie in spin-gepolariseerde apparaten hebben. Verschillende problemen van natte overdracht in conventionele SVJs zijn die welke de adversen oxidatie van ferromagnetische metalen (FMs) contacten hammeren die afhankelijk zijn van de kwaliteit van interfaces in spel om de ware en hoge magnetoweerstand (MR) waarden te bereiken. Echter, verdere vooruitgang en fabricage van uiteindelijke limiet in de grootte van apparaten zijn vereist om de oxidebarrière, interfaces, substitutie van materiaal (spacer) en prestaties van spin-gepolariseerde elektroden te controleren.

Om deze beperkingen te overwinnen, hebben we 2D materialen en hun heterostacks benut om bekwame, ultra-schone verticale SVJs van drie verschillende tussenlaagjuncties tussen Co en NiFe elektroden te demonstreren. We observeerden duidelijke spinnsignalen van bilayer grafene (BLG), SL-MoSe₂ en BLG/SL-MoSe₂, die MR tot kamertemperatuur tonen. Hier categoriseren we de spin-klep juncties in twee typen. In het eerste type (individuele/enkele materialen; ofwel BLG of SL-MoSe₂) van spin-klep juncties, Co/BLG/NiFe, onderzochten we de positieve en negatieve spinnsignalen voor en na annealing, maar in andere Co/SL-MoSe₂/NiFe apparaten bleef het spinnsignaal positief met een lichte verbetering in de MR-waarden. Interessant, in het tweede type (heterostack; BLG/SL-MoSe₂) van spin-klep juncties, Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe, werd de MR positief gevonden zelfs voor en na het annealproces. Bovendien, in NiFe/BLG/SL-MoSe₂/Co apparaten, werd een positieve MR waargenomen voor annealing, maar de spinpolarisatie van het elektron keerde om met significant verhoogde MR-waarden na annealing.

Om superieure SVJs te verkennen, moeten gedekontamineerde en residu-vrije interfaces worden gebruikt voor een niet-magnetische dunne film (spacer) ingeperkt tussen de FM elektroden. Een ultra-schoon interface van BLG/FMs wordt bereikt door FMs te verdampen (zonder foto- en elektronenbundel-lithografie) om het oxidatieproces te omzeilen.

Experimentele Methodes

Apparaat Fabricage

De geëxfollieerde BLG wordt overgebracht op ~ 2-μm diameter circulaire gat door een dik SiN-venster. De opgehangen BLG-film werd geanneald in een ovenbuis in argon en waterstof gasomgeving bij 350 °C gedurende 4 uur om de residuen van beide zijden van het opgehangen deel van BLG te deterioreren. Voor het depositeren van de FM-metalen, bestraalde we onze apparaten van beide zijden onder een DUV-licht in een vacuümomgeving gedurende 15 min om de BLG verder te reinigen. Vervolgens werden Co (~ 20 nm met een verdampingsnelheid = 0,6 Å/s) en Au (~ 5 nm) metalen eerst gedeponeerd op de bovenzijde van de opgehangen grafene, respectievelijk. Vervolgens werden NiFe (~ 100 nm met een verdampingsnelheid = 0,8 Å/s) en Au (~ 200 nm) gedeponeerd vanaf de onderzijde van het monster. Verder, om heterostack BLG te maken, werd BLG overgebracht op SL-MoSe₂ om een BLG/SL-MoSe₂ apparaat te fabriceren, wat geanneald werd in een ovenbuis in argon (Ar) en waterstof (H₂) gasomgeving bij 250 °C gedurende 4 uur om de residuen van beide zijden van de opgehangen junctie te deterioreren. Voor SL-MoSe₂ en BLG/SL-MoSe₂ apparaten werden Co/Au (35/10 nm) en NiFe/Au (150/200 nm) gedeponeerd op de boven- en onderzijde respectievelijk. Vervolgens werden de apparaten geanneald in de Ar en H₂ gasmengsel bij 250 °C gedurende 15 uur om de junctiekwaliteit en compactheid te verbeteren. Details van het gatboorproces kunnen worden gezien in Supplementary Information Notes (1-2).

Apparaat Karakterisering

Een Renishaw Raman microspectrometer en een lasergolflengte van 514 nm werden gebruikt om de Raman-spectra te karakteriseren. Vier-punt transportmetingen gebaseerd op verticale spin-klep juncties werden uitgevoerd met een AC lock-in versterker techniek. De dryvende AC-stroom was vastgezet op 10 μA voor temperatuurafhankelijke spin-magnetotransportmetingen en later verhoogd tot 50 μA om het effect van stroomafhankelijkheid te bestuderen bij een constante temperatuur (T = 4 K). De apparaten werden gekoeld door vloeibaar helium voor lage-temperatuurmetingen, en de temperatuur werd gecontroleerd door Lake Shore 331. De stroom-spanningsmeting werd uitgevoerd met een pico-ammeter (Keithley 6485) en een nano-voltmeter (2182A).

Resultaten en Discussie

Spin-Klep Juncties van BLG

In onze resultaten is in verticale SVJ BLG ingeperkt tussen Co en NiFe elektroden; het schematiche is getoond in Fig. 1a. Uit Figuur S1a bevestigt het Raman-spectrum van het opgehangen gebied BLG als de G- en 2D-pieken werden gevonden bij ~ 1585,5 en ~ 2710 cm⁻¹ respectievelijk, wat consistent is met een eerdere rapportage. Daarnaast, na FM-depositie, wordt de scanning-elektronenmicroscopie (SEM) afbeelding van de bovenzijde getoond in Figuur S1b. Daarna werden temperatuurafhankelijke I-V karakteristieken verkregen, zoals getoond in Fig. 1b (inset) waar waardevolle informatie over het geleidingsgedrag van de SVJ werd gedemonstreerd. Figuur 1b (inset) toont de lineaire kurven voor FM/BLG/FM, een indicatie van een ohmische contact, wat consistent is met een eerdere rapportage. De verandering in R vs B (in-plane) bij verschillende temperaturen werd waargenomen zoals getoond in Fig. 1b. De twee elektroden werden magnetisch gescheiden en onafhankelijk geschakeld bij kamertemperatuur, waar MR gedefinieerd is als MR (%) = [(R_AP − R_P)/R_P] × 100 (%). Hierbij correspondeert R_AP met de weerstand wanneer de magnetisaties van de FM-lagen in een anti-parallele configuratie uitgelijnd zijn, en R_P is de weerstand wanneer de magnetisaties van de FM-lagen parallel uitgelijnd zijn. Aangezien voor annealing we de apparaten maatten en positieve magnetoweerstand vonden voor BLG SVJ, wat lage- en hoge-weerstandstoestanden vertegenwoordigt door parallelle en anti-parallele uitlijning van magnetisaties van de FM-materialen respectievelijk. Figuur 1b toont de MR-sporen bij verschillende temperaturen door constante stroomwaarde (I = 10 μA) te fixeren. Het werd gevonden dat voor annealing de MR-waarden van BLG monotoon toenamen van ~ 0,75, ~ 0,88, ~ 0,95, ~ 1,12 en ~ 1,26% bij T = 300, 200, 100, 50 en 4 K respectievelijk, zoals getoond in Fig. 1c. Echter, deze resultaten zijn consistent en relatief beter dan eerdere rapportages. Een hogere magnetoweerstand werd waargenomen bij lage temperatuur, wat typisch gedrag is van magnetische tunneljuncties (MTJs) toegeschreven aan de excitatie van spingolven in FM-materialen. Daarom, na annealing, verandert de BLG SVJ zijn teken door het doping-effect van Co en NiFe aan zowel de boven- als onderzijde van BLG zoals getoond in Fig. 1c (inset). Belangrijk, na annealing neemt de MR toe tot ~ -0,84, ~ -0,98, ~ -1,19, ~ -1,35 en ~ -1,49% bij T = 300, 200, 100, 50 en 4 K respectievelijk, zoals getoond in Fig. 1c. Dus, de spinpolarisatie is omgekeerd en suggereert een negatieve MR, wat toegeschreven wordt aan ladingsoverdracht en nabijheids-geïnduceerde bandsplitsing in BLG zoals getoond in Fig. 1d.

Vanwege annealing wordt de junctie compact, en de afstand tussen de lagen en junctieweerstand wordt verminderd (Figuur S3c); anders, voor annealing, kunnen er een paar angstrom (Å) gaten zijn die als isolatoren fungeren, het dopingmechanisme hinderen en het nabijheids-geïnduceerde bandsplitsingseffect omzeilen zoals gerapporteerd in een eerdere rapportage. Daarnaast, op Fermi-niveau, zijn spin-op elektronen in meerderheid in n-gedopte grafene, terwijl spin-neer elektronen de meerderheid zijn in p-gedopte grafene wat een negatieve MR genereert. Bovendien, om het doping-effect van Co en NiFe te bevestigen, fabriceren we de veld-effect transistors van zuivere BLG, Co-gedopte BLG en NiFe-gedopte BLG zoals getoond in Figuur S3(a,b). We hebben Ni₈₉Fe₁₁ gebruikt, daarom kan Ni gemakkelijk p-type dopen zoals eerder gerapporteerd. De Dirac-metingen tonen aan dat het ladingneutraliteitspunt (CNP) van zuivere BLG ligt bij + 4 V. Na doping van BLG met Co en NiFe verschoven de CNP naar + 17 en -11 V respectievelijk, wat de modulatie van het Fermi-niveau van BLG bevestigt, zoals getoond in Figuur S3b.

Spin-Klep Junctie van SL-MoSe₂

Daarnaast is de optische afbeelding van SL-MoSe₂ overgebracht op het SiN-membraangat afgebeeld in Fig. 2a. De hoogte van het geëxfollieerde MoSe₂-vlok, gemeten door atoommachtmicroscopie (AFM), en het hoogteprofiel suggereren ~ 0,7 nm dik zoals getoond in Figuur S2a-b. In enkelvoudig geëxfollieerde MoSe₂, verzacht de A₁g (out-of-plane) Raman-mode tot ~ 240,6 cm⁻¹ en de E¹₂g (in-plane) mode verstevigt tot ~ 286,4 cm⁻¹, zoals getoond in Figuur S2c, wat consistent is met eerdere rapportages. De junctieweerstand van Co/SL-MoSe₂/NiFe spin-klep junctie is getoond in Fig. 2b, wat afnam met afnemende temperatuur. Verder onthullen de lineaire I-V kurven bij verschillende temperaturen, inset van Fig. 2b, ook een ohmische contact tussen de SL-MoSe₂ en de FM elektroden. De lineaire I-V karakteristieken suggereren dat de monolaag MoSe₂ fungeert als een geleidende dunne film in plaats van een tunnelbarrière tussen de elektroden. In Fig. 2c zijn de MR-lussen van Co/SL-MoSe₂/NiFe getoond bij verschillende temperaturen door een constante stroom (I = 10 μA) te handhaven, wat een positief spinnsignaal genereert. Het schema van SL-MoSe₂ SVJ is inset getoond in Fig. 2d. De temperatuurafhankelijke MR-waarden voor de Co/SL-MoSe₂/NiFe junctie zijn getoond in Fig. 2d, waar geobserveerd wordt dat MR afneemt naarmate de temperatuur toeneemt.

In deze junctie worden de MR-groottes bij I = 10 μA bepaald als ~ 0,37, ~ 0,56, ~ 0,76, ~ 1,2 en ~ 1,51% bij T = 300, 200, 100, 50 en 4 K respectievelijk. Daarnaast, bij een vaste AC-stroom, verbeterden de MR-waarden van Co/SL-MoSe₂/NiFe junctie licht na annealing van de apparaten en bereikten tot ~ 0,41, ~ 0,6, ~ 0,79, ~ 1,4 en ~ 1,56% bij T = 300, 200, 100, 50 en 4 K respectievelijk, zoals getoond in Fig. 2d. Dus, de verbetering van MR kan toegeschreven worden aan verbetering van junctiekwaliteit, zoals aangegeven in Figuur S3c, waar de junctieweerstand van alle apparaten significant afnam na annealing. Belangrijk, de polariteit van deze SL-MoSe₂ juncties bleef hetzelfde, aangezien Co en NiFe SL-MoSe₂ niet genoeg dopeerden om het Fermi-niveau van het geleidingsband naar het valentieband of vice versa te verschuiven. Daarom demonstreerde MoSe₂ stabiele positieve spinpolarisaties aan beide interfaces.

Spin-Klep Junctie van BLG/SL-MoSe₂ Heterostack

De heterostack van atoomaire dunne 2D materialen werd verkend vanwege de distincte spin-gepolariseerde transporteigenschappen. Verder is de optische afbeelding van BLG/SL-MoSe₂ heterostack op het SiN-gat getoond in Fig. 3a. De temperatuurafhankelijke junctieweerstand is getoond in Fig. 3b (bovenste inset), waarin de weerstand afneemt met afnemende temperatuur, wat een metallische junctie aangeeft. Voor verdere bevestiging van het metallische gedrag, onderzochten we de vier-punt geometrie I-V karakteristiek bij T = 4 K getoond in Fig. 3b (onderste inset). De Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe junctie vertoont een lineaire I-V kurve dankzij een ohmische contact. Voor annealing toont Fig. 3b de positieve MR-sporen, die de positieve spinpolarisatie in Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe demonstreren. Echter, na annealing bleef het MR-teken positief (Fig. 3d, inset) en de waarden namen toe van ~ 0,42, ~ 0,63, ~ 0,85, ~ 1,26 en ~ 1,71% (Fig. 3d; voor annealing) tot ~ 0,49, ~ 1,13, ~ 1,65, ~ 1,81 en ~ 1,86% (Fig. 3d; na annealing) bij T = 300, 200, 100, 50 en 4 K respectievelijk, zoals getoond in Fig. 3d. Hoge MR-waarden bij lage temperaturen zijn typisch gedrag van de spin-klep juncties. De positieve MR in de Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe apparaten wordt toegeschreven aan vergelijkbare positieve spinpolarisaties van beide interfaces: Co/BLG en SL-MoSe₂/NiFe. In onze bevindingen verduidelijken we de positieve spinpolarisatie in SL-MoSe₂ (Fig. 2c), terwijl in Co/BLG/NiFe spin-klep junctie de Co/BLG interface ook tot positieve spinpolarisatie leidt. Dus, de netto polarisatie van Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe spin-klep juncties is positief wat schematisch uitgelegd wordt in Fig. 3c.

Daarnaast, om de rol van Co en NiFe doping met BLG te verduidelijken, fabriceren we een andere set heterostack apparaten, NiFe/BLG/MoSe₂/Co. Voor annealing maatten we de MR-lussen die positieve magnetoweerstand beschreven, zoals getoond in Fig. 4a. Belangrijk, na annealing keerde de polariteit van NiFe/BLG/MoSe₂/Co junctie om, zoals getoond in Fig. 4b. De negatieve polarisatie wordt toegeschreven aan gat-doping op de NiFe/BLG interface en nabijheids-geïnduceerde bandsplitsing in BLG, wat de meerderheid van spin-neer elektronen induceert. De temperatuurafhankelijke MR-waarden van de NiFe/BLG/MoSe₂/Co SVJs werden berekend (~ 0,12, ~ 0,24, ~ 0,48, ~ 0,86 en ~ 1,2% bij T = 300, 200, 100, 50 en 4 K, voor annealing en ~ -0,56, ~ -0,75, ~ -0,98, ~ -1,42 en ~ -1,99% bij T = 300, 200, 100, 50 en 4 K, na annealing) zoals getoond in Fig. 4c. Het is opvallend dat na annealing de MR-waarden toenamen door verminderde weerstand, gaten tussen lagen en verbeterd doping-fenomeen in BLG door NiFe. Verder, voor en na annealing is de netto polarisatie van NiFe/BLG/SL-MoSe₂/Co SVJ positief en negatief respectievelijk wat schematisch geïllustreerd is in Fig. 3c. Daarnaast, na annealing de stroom-afhankelijke MR-verhoudingen van de NiFe/BLG/MoSe₂/Co SVJ werden berekend zoals getoond in Fig. 4d. Daarom werd gevonden dat met toenemende AC-stroom van I = 10 μA tot I = 50 μA, de MR-waarde afnam van ~ -2,0 tot ~ -1,71%. Deze reductie van MR is conventioneel en te wijten aan de bijdrage van interfaciale toestanden bij hoge biases. Aan het einde van dit, plotten we een grafiek die de MR (%) waarden van al onze typen apparaten doorheen dit project presenteert en onthulde een consistent en herhaalbaar trend zoals getoond in Figuur S4.

Echter, doping door de FM-contacten en bandsplitsing door het nabijheidseffect creëren een verschil in de populatie van de spin-op en spin-neer elektronen in grafene. Na annealing bieden de conformatie en verbeterde contact tussen de FM-contacten en aangrenzende bilayer grafene een effectieve ontkoppeling van grafene lagen binnen een van der Waals-gebonden weinig-laag kristal, zoals gerapporteerd in de gedraaide grafene bilayers die twee elektronisch ontkoppelde dunne grafenen maken. Daarna worden deze twee distinct gedopte en geproximitiseerde grafene lagen spin-gepolariseerde elektroden, die de polariteit van magnetoweerstand bepalen.

Fundamenteel hebben Co en NiFe FMs n- en p-type doping in BLG respectievelijk. In combinatie met Co/BLG, wordt het Fermi-niveau van BLG verplaatst naar het geleidingsband door n-doping. Wanneer het Fermi-niveau van BLG ligt in het geleidingsband, neemt de dichtheid of populatie van de spin-op elektronen toe vergeleken met de spin-neer elektronen door de nabijheids-geïnduceerde bandsplitsing van grafene, uiteindelijk een positieve spinpolarisatie presenterend. Aan de andere kant, in NiFe/BLG stapel, verschuift het Fermi-niveau van BLG naar het valentieband en de nabijheids-geïnduceerde bandsplitsing moedigt de dichtheid van de spin-neer elektronen aan, wat uiteindelijk een negatieve spinpolarisatie demonstreert. Opvallend wordt in onze experimenten het nabijheids-geïnduceerde effect in BLG alleen prominent wanneer de apparaten geanneald worden na metallisatie van de FMs zoals vergelijkbaar waargenomen in ref. Initieel waren we geïnteresseerd in het Fermi-niveau van SL-MoSe₂ dat mogelijk zou verschuiven door geproximitiseerde contact van Co of NiFe na het annealproces. Maar verrassend genoeg bleef het consistent door het geringe doping-effect op MoSe₂. Het demonstreerde stabiele positieve spinpolarisaties aan SL-MoSe₂/NiFe en SL-MoSe₂/Co interfaces waardoor we de teken van MR gemakkelijk kunnen moduleren door selectie van ofwel NiFe of Co met BLG in Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe of NiFe/BLG/SL-MoSe₂/Co juncties. Daarnaast vonden we dat in ref. een maximum van 1% MR wordt waargenomen na annealing in BLG spin-klep junctie. Aan de andere kant, in ons werk na annealing vonden we MR ~ 1,86% (86% groter dan die van ref.) in Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe en ~ 1,99% (99% groter dan die van ref.) in NiFe/BLG/SL-MoSe₂/Co apparaten. Aangezien we concludeerden dat de manifestatie van BLG/SL-MoSe₂ junctie grote MR-waarden levert vergeleken met alleen BLG of SL-MoSe₂, kan de basisfunctionaliteit van apparaatfabricage bijdragen aan het openen van een nieuwe weg voor logica en geheugen spintronische toepassingen in de toekomst.

Conclusies

Samenvattend onthulden we gedekontamineerde SVJs van Co/BLG/NiFe, Co/SL-MoSe₂/NiFe, Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe en NiFe/BLG/SL-MoSe₂/Co. De stroom-spanningskarakteristiek van alle SVJs demonstreerde een lineaire relatie, wat de metallische junctie bevestigt en zich gedraagt als geleidende film. We onderzochten de positieve en negatieve MR-signalen in Co/BLG/NiFe voor en na annealing respectievelijk. Aangezien na annealing het nabijheids-geïnduceerde effect de polariteit van BLG SVJs omkeert. Hoewel in de Co/SL-MoSe₂/NiFe de MR-waarden licht verbeterden, maar in tegenstelling tot BLG bleef zijn polariteit hetzelfde (positief) voor en na annealing omdat SL-MoSe₂ een verwaarloosbaar doping-effect heeft van FMs. Bovendien, zoals SL-MoSe₂, toonden de heterostack SVJs van Co/BLG/SL-MoSe₂/NiFe een positieve polariteit voor en na het annealproces, maar de MR-waarden zijn significant verhoogd na annealing. Daarnaast toonden NiFe/BLG/MoSe₂/Co SVJs een positieve MR voor annealing, maar na annealing is de polariteit omgekeerd door nabijheids-geïnduceerde bandsplitsing van BLG gekoppeld met NiFe met verbeterde MR-waarden. Bovendien observeerden we de stroom-afhankelijke MR-groottes die afnemen bij grote stroomwaarden en toegeschreven worden aan de bijdrage van interfaciale toestanden bij hoge biases. Daarom, vergeleken met BLG en SL-MoSe₂, onthult de BLG/SL-MoSe₂ heterostack hogere MR en spinpolarisaties, waarmee een betere spinfilterende fenomeen aan de interfaces wordt voorgesteld. Vervolgens in BLG/SL-MoSe₂ apparaten is de polariteit niet alleen omgekeerd maar demonstreert het ook het efficiënte spinfiltermechanisme aan FM-interfaces. Deze onderzoeken op 2D halfgeleider materialen en hun heterostacks kunnen waardevolle complementaire informatie in spintronische logica apparaten verkennen.

Beschikbaarheid van Data en Materialen

De auteurs hebben geen data te delen aangezien alle data al getoond is in het ingediende manuscript.

Afkortingen

TMDs:

Overgangsmetaal dichalcogeniden

2D:

Tweedimensionaal

MR:

Magnetoweerstand

BLG:

Bilayer grafene

SL-MoSe₂:

Enkelvoudige laag MoSe₂

CNP:

Ladingneutraliteitspunt

AFM:

Atoomkrachtmicroscopie