Récemment, Le groupe de recherche du professeur Zheng Xiaohong de l'Institute of Solid State Physics (ISSP) des Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), en coopération avec le professeur Stefano Sanvito du Trinity College Dublin, a démontré une nouvelle idée pour atteindre la demi-métallicité dans les antiferromagnétiques de type A van der Waals (vdW) via un contrôle ferroélectrique.

La demi-métallicité est un sujet de recherche important en physique de la matière condensée et en spintronique. Récemment, une classe intéressante de matériaux bidimensionnels (2-D), les dichalcogénures de vanadium présentant un ferromagnétisme intrinsèque et une température de Curie élevée, a été conçu théoriquement et synthétisé expérimentalement. Cependant, le champ électrique critique requis pour atteindre la demi-métallicité est si élevé qu'il est presque indisponible dans les conditions actuelles.

Cette fois, l'équipe a signalé une hétérostructure multiferroïque vdW, qui a été formé en prenant en sandwich la bicouche ² H-VSe 2 entre deux couches de Sc ferroélectrique hors plan 2-D 2 CO 2 , via des simulations de principes premiers.

Ils ont trouvé une nature semi-métallique présentée dans la structure de la bande ainsi que le canal de spin conducteur localisé dans une seule couche de ² H-VSe 2 .

Pendant ce temps, la polarité de spin et la localisation spatiale seraient inversées avec l'inversion de polarisation ferroélectrique. Le mécanisme à l'origine de ce phénomène provient à la fois du champ électrique intégré du sandwich ferroélectrique, et le transfert de charge se produisant sélectivement seulement à une interface.

Deux prototypes de dispositifs de mémoire non volatile ont donc été proposés, dans lequel deux états ("1" et "0") ont été réalisés en commutant la direction de polarisation des couches ferroélectriques.