Dispositif Hall-bar sur conducteur protonique solide utilisé pour les mesures. Crédit :FLOTTE
Une collaboration sino-australienne a démontré pour la première fois que le couplage intercouche dans un matériau de van der Waals (vdW) peut être largement modulé par une porte protonique, qui injectent des protons aux appareils à partir d'un solide ionique.
La découverte ouvre la voie à de nouvelles utilisations passionnantes des matériaux vdW, avec insertion de protons une nouvelle technique importante, désormais disponible pour l'ensemble de la communauté de recherche sur les matériaux 2D.
L'étude a été menée par des chercheurs de FLEET au RMIT, dans une collaboration continue avec l'organisation partenaire FLEET High Magnetic Field Laboratory, Académie chinoise des sciences (CAS).
Réglage des forces intercouches dans les matériaux de van der Waals
Matériaux Van der Waals, dont le graphite est le plus connu, sont constitués de nombreuses couches 2D maintenues ensemble par de faibles, forces électrostatiques.
Les couches individuelles de matériaux vdW peuvent être isolées individuellement, telles que la célèbre méthode du scotch pour produire du graphène, ou empilés avec d'autres matériaux pour former de nouvelles structures.
"Mais les mêmes forces intercouches faibles qui rendent les matériaux vdW si faciles à séparer limitent également les applications de ces matériaux dans la technologie future, " explique le premier auteur de l'étude, FLEET Chercheur Dr. Guolin Zheng.
Un couplage intercouche plus fort dans les matériaux vdW augmenterait considérablement l'utilisation potentielle dans les dispositifs à haute température utilisant l'effet Hall anormal quantique, et en multiferroïques 2-D.
FLOTTE CI A/Prof Lan Wang. Crédit :RMIT
La nouvelle étude dirigée par le RMIT a démontré que le couplage dans un matériau vdW, Fe
Avec l'augmentation des protons entre les couches, le couplage magnétique intercouche augmente.
"Le plus frappant, avec plus de protons insérés dans les nanoflocons FGT à une tension de grille plus élevée, nous avons observé un biais d'échange refroidi à champ nul rarement vu avec de très grandes valeurs, " déclare le co-auteur A/Prof Lan Wang.
La réalisation réussie du biais d'échange refroidi par champ et par champ nul dans le FGT implique que le couplage intercouche peut être largement modulé par l'insertion de protons induite par la grille, ouvrant la voie à de nombreuses applications des matériaux vdW nécessitant un couplage d'interface fort.
"Couplage intercalaire accordé par grille dans le ferromagnét Fe de van der Waals
