Probando el magnetismo en aislantes cristalinos 2D de van der Waals a través del túnel de electrones

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencias de los materiales
• La tecnología Spintronics

Sus antecedentes:

• Los haluros metálicos en capas ofrecen diversos estados magnéticos para dispositivos avanzados.
• CrI3 es un aislante magnético en capas prometedor.
• La caracterización orientada al dispositivo es crucial para desbloquear el potencial de dichos materiales.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el transporte en túneles a través de CrI3 en función de la temperatura y el campo magnético.
• Para detectar eléctricamente el estado de base magnético y el acoplamiento entre capas en CrI3.
• Para caracterizar las excitaciones magnéticas dentro de CrI3 utilizando espectroscopia de túnel inelástica.

Principales métodos:

• Fabricación y caracterización eléctrica de las uniones de los túneles mediante barreras CrI3 (bicamada, tricamada, tetracamada).
• Mediciones de transporte dependientes de la temperatura y del campo magnético.
• Espectroscopia de túneles de electrones inelásticos (IETS por sus siglas en inglés).

Principales resultados:

• Detección eléctrica del estado de fondo magnético y acoplamiento entre capas en CrI3.
• Observación de una transición metamagnética inducida por el campo en CrI3.
• Valores de magnetorresistencia del 95%, 300% y 550% para el CrI3 de dos, tres y cuatro capas, respectivamente.
• Espectro de túnel inelástico que revela excitaciones magnéticas colectivas (magnones).

Conclusiones:

• CrI3 exhibe propiedades magnéticas ajustables que se pueden explotar a través de mediciones de transporte eléctrico.
• La transición metamagnética observada y la alta magnetorresistencia resaltan el potencial de CrI3 para aplicaciones espintrónicas.
• La espectroscopia de túnel inelástico proporciona información sobre el espectro de excitación magnética de CrI3.