Hard magnetic properties in nanoflake van der Waals Fe(3)GeTe(2).
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DOI：
10.1038/s41467-018-04018-w
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发表时间：
2018-04-19
影响因子：
16.6
通讯作者：
Lee C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tan C;Lee J;Jung SG;Park T;Albarakati S;Partridge J;Field MR;McCulloch DG;Wang L;Lee C
二维范德华材料表现出迷人的光学和电学特性。然而，相比之下，关于范德华材料的磁性和自旋电子应用的报道却很少。在这里，我们报道了不同厚度的单晶金属Fe3GeTe2纳米片的反常霍尔效应测量。这些纳米片具有单一的硬磁相，具有接近正方形的磁环，较大的矫顽力(在2 K时高达550 mT)，居里温度接近200 K，以及强烈的垂直磁各向异性。利用临界性分析，估算出Fe3GeTe2中范德华原子层之间的耦合长度为~5个范德华原子层。此外，所提出的模型可以很好地描述Fe3GeTe2的硬磁行为。Fe3GeTe2的磁性突出了它集成到范德华磁性异质结构中的潜力，为基于这些器件的自旋电子学研究和应用铺平了道路。探索范德华材料中的磁性有助于二维自旋电子器件。通过改变Fe3GeTe2纳米片的厚度，证明了Fe3GeTe2纳米片的磁行为演化、强垂直磁各向异性和原子层间磁耦合的存在。
Two-dimensional van der Waals materials have demonstrated fascinating optical and electrical characteristics. However, reports on magnetic properties and spintronic applications of van der Waals materials are scarce by comparison. Here, we report anomalous Hall effect measurements on single crystalline metallic Fe3GeTe2 nanoflakes with different thicknesses. These nanoflakes exhibit a single hard magnetic phase with a near square-shaped magnetic loop, large coercivity (up to 550 mT at 2 K), a Curie temperature near 200 K and strong perpendicular magnetic anisotropy. Using criticality analysis, the coupling length between van der Waals atomic layers in Fe3GeTe2 is estimated to be ~5 van der Waals layers. Furthermore, the hard magnetic behaviour of Fe3GeTe2 can be well described by a proposed model. The magnetic properties of Fe3GeTe2 highlight its potential for integration into van der Waals magnetic heterostructures, paving the way for spintronic research and applications based on these devices. Exploring the magnetism in the van der Waals materials facilitates two dimensional spintronic devices. Here the authors demonstrate the evolution of magnetic behavior, strong perpendicular magnetic anisotropy and existence of magnetic coupling between atomic layers in Fe3GeTe2 nanoflakes by varying the layer thickness.
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