Npj Comput. Mater.：当反铁磁遇到铁电：让半金属性成为可能
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然而，这种方式所实现的半金属性是易失的，因为当电场撤走后，完全自旋极化的传导电子就会随之消散，这对存储和逻辑器件而言并不是理想的选择。将磁性材料和铁电材料结合在一起的多铁范德华异质结为磁电耦合效应的实现提供了一个很好的平台，也使非易失电控磁成为了可能。
Fig. 2 Basic properties
of bi-NiI2/In2Se3 heterostructure.
来自山东大学晶体材料国家重点实验室的赵显教授、李妍璐教授团队和济南大学自旋电子学研究所的李胜世团队设计构建了由二维双层A型反铁磁NiI2 (bi-NiI2)材料与不同厚度的二维铁电In2Se3材料组成的范德瓦尔斯异质结，通过第一性原理预测了与In2Se3双层耦合的bi-NiI2可以实现半金属性的产生与切换。
Fig. 3 Basic properties
of bi-NiI2/bi-In2Se3 heterostructure.
当bi-In2Se3的铁电极化由向上变为向下时，bi-NiI2会经历从半金属到半导体的转变，这一现象主要是由极化场诱导的能带移动与层间的电荷转移共同作用引起的。与此同时，bi-NiI2的易磁轴会由面内转变为面外。
Fig. 4 MAE of bi-NiI2/bi-In2Se3 heterostructure.
此外，异质结中bi-NiI2的半金属性和磁各向异性能可以通过应变来进行有效的调控。基于该异质结，作者提出了一种铁电存储器件，其数据读取过程是将铁电层的极化态转变为反铁磁的导电态来进行检测的。该研究为二维反铁磁材料中非易失性电控半金属性提供了一种切实有效的方法，将极大地推动反铁磁自旋电子学的发展。
Fig. 5 Device prototype
and schematic diagram.
该文近期发表于npj Computational Materials 8,: 218 (2022)。
https://www.nature.com/articles/s41524-022-00904-6
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