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  • Des chercheurs dévoilent le mystère des aimants van der Waals, un matériau pour les futurs semi-conducteurs

    L'équipe a mené une expérience dans laquelle ils ont observé le matériau tout en contrôlant le nombre d'électrons, les amenant à découvrir des changements dans les propriétés de FGT. L'équipe a prouvé que l'anisotropie magnétique, qui décrit comment les propriétés magnétiques du matériau changent en fonction de la direction, contribué à de tels changements. Crédit : Institut coréen des sciences et de la technologie (KIST)

    Drs. Chaun Jang, Jun Woo Choi, et Hyejin Ryu de l'Institut coréen des sciences et technologies (KIST, Le président Lee Byung Gwon) ont annoncé que leur équipe du KIST's Center for Spintronics a contrôlé avec succès les propriétés magnétiques du FGT (Fe 3 GeTe 2 ) dans un projet de recherche conjoint avec le Dr Se Young Park et son équipe du Center for Correlated Electron Systems de l'Institute for Basic Science (IBS). Fe 3 GeTe 2 a récemment attiré l'attention en tant que matériau pour les semi-conducteurs spintroniques de nouvelle génération.

    Nommé en combinant les termes "spin" et "électronique, " La "spintronique" est un nouveau domaine de l'ingénierie électronique qui vise à remplacer les semi-conducteurs conventionnels en silicium en utilisant le spin des électrons, une propriété quantique des électrons.

    Matériaux Van der Waals, également appelés matériaux bidimensionnels (2-D), sont des matériaux stratifiés composés de plans qui sont attachés les uns aux autres via une faible interaction de van der Waals. Ceux-ci incluent divers matériaux tels que le graphène et le bisulfure de molybdène. Lorsqu'il est combiné avec d'autres matériaux 2-D, ils peuvent créer de nouveaux matériaux qui présentent des propriétés inconnues auparavant. C'est pourquoi les matériaux 2D, qui ont des propriétés variées, comme la supraconductivité, semi-conductivité, et la métallicité ont fait l'objet de tant d'études.

    En 2017, Des matériaux 2-D van der Waals qui présentent des propriétés magnétiques ont été découverts, stimuler des projets de recherche et des études partout dans le monde. Cependant, la plupart des matériaux magnétiques van der Waals ont des contraintes en termes d'application de spintronique en raison de leur faible température de Curie (un point de température de transition où un matériau ferromagnétique passe à un matériau paramagnétique ou vice versa) et une coercivité élevée (l'intensité du champ magnétique nécessaire pour réduire la densité de flux magnétique d'un matériau ferromagnétique à zéro après saturation du magnétisme de ce matériau), les rendant impropres à une utilisation dans certains appareils.

    Un certain nombre d'études ont été faites sur le FGT, un matériau van der Waals récemment découvert avec une structure en couches. L'équipe de recherche conjointe KIST-IBS a découvert un schéma efficace pour contrôler les propriétés du FGT. L'équipe a mené une expérience dans laquelle ils ont observé le matériau tout en contrôlant le nombre d'électrons, les amenant à découvrir des changements dans les propriétés de FGT. L'équipe a prouvé que l'anisotropie magnétique (la dépendance directionnelle des propriétés magnétiques d'un matériau sur une structure cristallographique ou géométrique), qui décrit comment les propriétés magnétiques du matériau changent en fonction de la direction, contribué à de tels changements.

    Les résultats de la recherche ont révélé l'origine des changements dans les propriétés magnétiques du FGT, présentant ainsi une méthode possible pour contrôler efficacement les propriétés des matériaux magnétiques 2-D. Par ailleurs, l'équipe de recherche a annoncé qu'en contrôlant potentiellement les propriétés des matériaux magnétiques van der Waals à un seul atome d'épaisseur, le développement de dispositifs spintroniques qui fonctionnent 100 fois plus vite que les dispositifs électroniques actuels à base de silicium, pourrait être accéléré.

    Le Dr Hyejin Ryu de KIST a déclaré :"Nous avons commencé cette étude pour découvrir les propriétés magnétiques des matériaux de van der Waals et appliquer ces propriétés aux dispositifs spintroniques." Elle a ajouté, "La poursuite du développement de nouveaux matériaux pour semi-conducteurs avec diverses propriétés sera possible grâce à l'utilisation de matériaux magnétiques van der Waals et d'autres hétérostructures à base de matériaux van der Waals."


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