Прогресс в магнитном легировании двумерного полупроводника в полупроводнике

В последние годы широко изучались двумерные материалы Ван-дер-Ваальса, такие как графен, дисульфид молибдена и тому подобное, благодаря их уникальной структуре, физическим свойствам и фотоэлектрическим свойствам. В области двумерных материалов магнитные двумерные материалы имеют более богатые физические изображения , И имеют важные потенциальные применения в будущем спинтронике, все больше и больше людей обеспокоены. Допинг - это важное средство для реализации двумерного полупроводникового энергетического диапазона, если двумерные полупроводниковые материалы, легированные магнитными атомами, Эти материалы могут обладать магнитными свойствами при сохранении оригинальных полупроводниковых оптоэлектронных свойств. Недавно исследовательская группа, возглавляемая Вэй Чжунмином и Ли Цзинбо, руководителями Института полупроводников полупроводников Академии наук Китая, -SnS2) достигли нового прогресса в исследованиях света, электричества и магнетизма.

Сульфид олова (SnS2) представляет собой двумерный материал Ван-дер-Ваальса с превосходными фотоэлектрическими свойствами и является одним из двухмерных полупроводниковых материалов с самым быстрым временем фотоэлектрического отклика, о котором сообщалось до сих пор. Этот материал нетоксичен, экологически чист, имеет богатый по содержанию и легко поддается подготовке. Исследовательская группа получала высококачественные монокристаллы Fe-SnS2 с различными концентрациями легирования путем обхода условий роста обычным методом переноса химического пара, а затем получала двумерные наложения на основе Fe-SnS2 методом механической десорбции. Поисковая просвечивающая электронная микроскопия STEM) показывают, что атомы Fe легируются в положении атомов Sn и равномерно распределены. Согласно регулированию условий роста, в сочетании с анализом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS), ряд различных кристаллов, легированных железом Разнообразные концентрации составляли 2,1%, 1,5% и 1,1% соответственно. Полевой транзисторный тест монослоя Fe0.021Sn0.979S2 показал, что материал был n-типом, коэффициент переключения был более 106, а подвижность составляла 8,15 см2В-1 с-1. Степень 206mAW-1, показывает хорошие оптоэлектронные свойства.

Одночиповое магнитное испытание показало, что SnS2 является диамагнетизмом, Fe0.021Sn0.979S2 и Fe0.015Sn0.985S2 имеют ферромагнетизм, а Fe0.011Sn0.989S2 - парамагнетизм. Эксперимент измеряется Fe0.021Sn0.979S2 Curie Температура равна 31 К. Когда температура составляет 2 К, магнитное поле может иметь разные магнитные свойства вдоль вертикальной оси с и параллельной оси с, т. Е. Сильной магнитной анизотропией. Теоретические расчеты показывают, что магнитные свойства Fe-SnS2 получены из атомов Fe и Антиферромагнитная связь соседних атомов S и соседних атомов Fe ферромагнетически связана, тем самым формируя дальний ферромагнетизм в таком легирующем магнитном атоме материале. Это исследование показывает, что SnS в сплаве железа в будущем нано Существуют потенциальные приложения в электронике, магнетизм и оптоэлектронике.

Соответствующие результаты исследований, опубликованные в исследовательской работе Nature Communications в рамках «Программы сотен талантов» Академии наук Китая и Национального фонда естественных наук Китая, выдающегося фонда молодежных исследований, являются основой финансирования проекта.

Прогресс в магнитном легировании двумерного полупроводника в полупроводнике