超薄RuO₂：为自旋电子学带来的创新与突破

来自 实验室仪器网

研究人员在超薄金属氧化物层中发现了意想不到的磁性行为。这一发现可能会加速自旋电子学和量子计算技术的进步。科学家们使用一种称为混合分子束外延的复杂材料生长过程来生成超薄的RuO层2.

俄以其金属但非磁性而闻名。然而，该团队能够通过对这些原子薄层施加外延应变来在材料中产生磁性。这个过程类似于拉伸或压缩橡皮筋。

在研究中观察到的一个关键磁效应是异常霍尔效应。当电流在磁场存在下弯曲时，就会发生这种情况，这是下一代内存和数据存储系统的关键特性。

这种效果通常很难在金属RuO中产生2并且需要强磁场，但在超薄的RuO2在这项研究中，可以看到电效应并且磁场明显较弱。

研究人员甚至在只有两个晶胞厚度的薄膜中也看到了磁效应，厚度不到十亿分之一米。而且，尽管它很薄，但这种材料显示出显着的金属含量和结构完整性。

这一发现展示了我们如何通过在原子尺度上控制材料来解锁材料中的全新行为。我们的计算证实，应变会改变RuO的内部结构2以正确的方式使这种交替磁性行为成为可能。

研究人员打算继续研究如何利用应变和分层来制造新的材料特性。他们的目标是为量子计算、自旋电子学和低功耗设备的未来应用创建平台材料。

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