二维纳米材料实现最高负磁电阻效应

本报讯（记者 桂运安）日前，中科大谢毅院士团队、吴长征特任教授课题组与曾晓成教授及中科院强磁场中心研究组合作，通过阴离子固溶技术实现目前二维纳米材料中最高的负磁电阻效应，该现象的发现有可能推动二维材料在自旋电子器件领域的进展。成果发表在最新一期物理学顶尖期刊《物理评论快报》上。

所谓巨磁阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。基于电子自旋自由度调控的巨磁阻材料，能实现信息高密度存储和高速读写，是整个信息产业的核心。随着人们对电子器件高集成度和小型化日益增长的需求，在更小的材料尺度实现磁阻效应成为追逐目标。以石墨烯为代表的二维纳米材料，具备独特形貌和优异物性特征，为实现纳自旋电子器件提供了重要的材料基础。由于绝大多数二维材料本身特征是非磁的，如何在二维材料中引入磁性，成为开发二维自旋电子器件的关键。中科大研究人员提出低价卤族取代硫族元素的阴离子掺杂新方法，在克服了阳离子掺杂形成插层化合物而难以剥离缺点的基础上，在二维纳米材料中成功引入本征自旋和调控能带结构，实现自旋相关散射电子输运，基于此构建了基于二维过渡金属硫属化合物的巨磁阻器件，该实验结果实现目前二维纳米材料体系最高的负磁电阻效应。审稿人认为，该工作开创了一个很有意义的研究领域。