Ferroelectric control of electron half-metallicity in A-type antiferromagnets and its application to nonvolatile memory devices

反铁磁性 铁电性 凝聚态物理 自旋电子学 类型(生物学) 材料科学 异质结 铁磁性 物理 电荷(物理) 范德瓦尔斯力 多铁性 结晶学 光电子学 化学 量子力学 分子 电介质 生态学 生物
作者
Peng Jiang,Lili Kang,Hua Hao,Xiaohong Zheng,Zhi Zeng,Stefano Sanvito
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:102 (24) 被引量:60
标识
DOI:10.1103/physrevb.102.245417
摘要

Two-dimensional (2D) $A$-type antiferromagnetic van der Waals (vdW) materials with either intralayer ferromagnetic and/or intralayer antiferromagnetic coupling have sparked great interest due to their potential applications in spintronics. By first-principles design we predict that a heterostructure formed by sandwiching the 2D $A$-type antiferromagnet, $2\mathrm{H}\text{\ensuremath{-}}\mathrm{V}{\mathrm{Se}}_{2}$, between the 2D out-of-plane ferroelectric, ${\mathrm{Sc}}_{2}{\mathrm{CO}}_{2}$, presents a semimetal band structure with a half-metallic conduction band. The mechanism giving rise to this peculiar structure cooperatively originates from the strong built-in electric field of the double-layer ferroelectric ${\mathrm{Sc}}_{2}{\mathrm{CO}}_{2}$, and from the charge transfer selectively occurring only at one interface. Based on the so-designed ${\mathrm{Sc}}_{2}{\mathrm{CO}}_{2}\text{/}\mathrm{V}{\mathrm{Se}}_{2}$ multiferroic heterostructure, two concepts for nonvolatile memory devices are proposed, in which two states (``1'' and ``0'') are realized by switching the polarization direction of the ferroelectric layers. These results demonstrate that the combination of 2D ferroelectrics and $A$-type antiferromagnetic vdW materials provides not only a fascinating way to achieve half-metallicity in 2D materials, but also a route to the design of new types of nonvolatile ferroelectric memory devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
娇情儿完成签到 ,获得积分10
1秒前
hdbys完成签到,获得积分10
1秒前
Lyy发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
科研通AI2S应助离雨采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.1应助Dsk5采纳,获得10
3秒前
zhs发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
unt02完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
王兵完成签到,获得积分20
4秒前
现代风格发布了新的文献求助10
4秒前
传奇3应助JL采纳,获得10
5秒前
顺利毕业发布了新的文献求助10
5秒前
李爱国应助ljz采纳,获得10
5秒前
断绝的完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
锦李完成签到,获得积分10
7秒前
啊啊啊啊完成签到,获得积分10
7秒前
愉快的真发布了新的文献求助10
7秒前
William完成签到,获得积分10
7秒前
谦让的灵阳完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
yyyyyyy111发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2应助嫤姝采纳,获得10
9秒前
王兵发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
丘比特应助shancui采纳,获得10
10秒前
春桑早点睡完成签到,获得积分10
10秒前
仙灵女巫发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6315627
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8131794
关于积分的说明 17043564
捐赠科研通 5371010
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2851463
邀请新用户注册赠送积分活动 1829247
关于科研通互助平台的介绍 1681259