Selon une étude publiée dans ACS Nano , une équipe de recherche a révélé une nouvelle magnétorésistance antisymétrique non réciproque et un effet Hall non conventionnel dans un ferromagnétique de van der Waals (vdW) bidimensionnel (2D) Fe_5-x GeTe₂ , qui peut provenir de la commutation de magnétisation asynchrone des domaines magnétiques.

Les ferromagnétiques 2D à températures de Curie élevées constituent une riche plateforme pour explorer les phénomènes exotiques du magnétisme 2D et le potentiel des dispositifs spintroniques. En tant que matériau ferromagnétique en couches typique, Fe_5-x GeTe₂ a attiré une attention intense en raison de sa température de Curie élevée. Cependant, en raison de la complexité de son état fondamental magnétique et de ses domaines magnétiques, il manque encore une compréhension approfondie du comportement de transport lié à ses structures de réseau et de domaines.

Dans ce travail, les chercheurs dirigés par le professeur Tian Mingliang des instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences ont synthétisé des monocristaux de haute qualité du ferromagnétique Fe_5-x à température ambiante. GeTe₂ et mesuré systématiquement ses propriétés de magnétotransport. Dans des échantillons en vrac de Fe_5-x GeTe₂ , les résultats montrent un axe magnétique facile passant de la direction dans le plan à la direction hors du plan à mesure que la température diminue.

Pour explorer davantage l'interaction entre sa structure magnétique et ses propriétés de magnétotransport, Fe_5-x GeTe₂ des nanofeuilles d'épaisseurs allant de 7 nm à 50 nm ont été obtenues par exfoliation mécanique.

"À mesure que l'épaisseur de l'échantillon diminuait, le comportement de transport magnétique du Fe_5-x confiné GeTe₂ Les nanofeuilles présentaient des caractéristiques complètement différentes, indiquant une dépendance significative à l'épaisseur des propriétés magnétiques de ce système", a déclaré Miao Weiting, membre de l'équipe.

Cette étude a révélé une nouvelle magnétorésistance antisymétrique non réciproque et un effet Hall non conventionnel en présence d'un champ magnétique. Grâce à une analyse précise de sa température, de son orientation de champ et de sa dépendance à l'épaisseur de l'échantillon, cela peut être attribué à la contribution supplémentaire du champ électrique de la structure du domaine en bandes à la magnétorésistance du matériau.

Ce travail démontre que la structure micromagnétique du système a un impact significatif sur ses caractéristiques macroscopiques de transport électrique, permettant ainsi une compréhension plus approfondie des matériaux ferromagnétiques 2D et ouvrant de nouvelles voies pour l'application des dispositifs.

Plus d'informations : Weiting Miao et al, Magnétorésistance antisymétrique non réciproque et effet Hall non conventionnel dans un ferromagnétique bidimensionnel, ACS Nano (2023). DOI :10.1021/acsnano.3c08954

Informations sur le journal : ACS Nano

Fourni par l'Académie chinoise des sciences