【凝材聚力 抗疫有料】学术报告:反铁性材料在信息存储器件中的应用潜力
2022-01-21 17:48:21

坚持“停学不停研”的抗疫原则,welcome欢迎光临威尼斯李桃教授于2022年1月17日邀请中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所邵定夫研究员做客welcome欢迎光临威尼斯,在线上进行了题为《Antiferroic tunnel junctions》的学术报告,介绍了铁电、铁磁材料在新一代芯片材料中的应用前景以及在反铁磁/反铁电器件领域的研究成果。本次讲座由李桃教授主持,welcome欢迎光临威尼斯近50名师生在线参加了该学术报告会。

此次报告以“反铁性”隧道结为核心,分别展示了反铁磁和反铁电器件的原理和应用优势。邵定夫研究员指出反铁磁材料作为信息材料具有比铁磁材料更快的读写速度,且不受杂散场的影响。虽然反铁磁材料没有净磁矩的存在,但在实际输运过程中可能存在一些具有自旋极化的“导电通道”。当反铁磁金属中奈尔矢量被翻转时,这些导电通道的自旋也随之翻转。因此,在反铁磁隧道结中,可以通过调控两侧反铁磁电极奈尔矢量的相对方向来调控电极导电通道的匹配程度,在奈尔矢量的平行态和反平行态产生低/高两个电阻态,导致隧道磁阻效应。基于这样的思想,邵定夫研究员构建了基于RuO2的反铁磁隧道结,通过第一性原理计算了隧道结的输运特性,得到了高达500%的磁阻效应。报告的第二部分提出以反铁电材料作为信息存储材料的可行性。其基本思想是通过铁电-反铁电的相变引起隧穿层电子结构的变化以调控隧穿势垒。传统的三维反铁电材料由于层间强耦合难以实现非易失的反铁电态,而近期新发现的二维铁电材料由于其独特的层状结构以及层间较弱的作用力,通过绝缘层辅助的电场调控可以实现非易失的两种反铁电态以及两种铁电态。邵定夫研究员运用第一性原理方法基于In2X3(X=S, Se, Te)这类二维铁电材料证实了该猜想。

基于反铁性材料的研究视角给聆听讲座的师生带来了很大的启发,大家从实验的可行性、物理机制等角度纷纷提问,邵定夫研究员也耐心的一一作答,讨论气氛热烈。同时,邵定夫研究员一直关注西安的疫情情况,在讲座的最后为西安抗疫加油鼓气,并希望在疫情之后能开展进一步的面对面学术交流。


报告人简介:邵定夫,研究员,博士生导师。长期从事量子材料与器件的理论研究。2021年12月全职回国,加入中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所,组建材料理论与材料设计方向研究团队。目前发表学术论文60余篇,其中以第一作者或通讯作者身份在Phys. Rev. Lett.、Nat. Commun.、Sci. Adv.等期刊发表论文28篇。课题组主页:https://shao.dingfu.group/。现招聘博士后数名,招聘信息详见:https://mp.weixin.qq.com/s/kKF2F0PANiS48D7joBz5wg。

编辑:wgj0417