&bala; Física 18, S14
Em baixas temperaturas, a resistência de um semicondutor magnético em camadas dispara para cima e para baixo em resposta a um campo magnético crescente.
As pessoas que projetam dispositivos eletrônicos adorariam um semicondutor que responde não apenas a um campo elétrico aplicado, mas também a um campo magnético. Os chamados ímãs van der Waals parecem promissores. Esses semicondutores consistem em pilhas de camadas magnéticas 2D fracamente ligadas de polaridade alternada ou antiferromagnética. No entanto, suas faixas de condução tendem a ser tão estreitas que os elétrons lotados lutam para se mover; Eles não são bons semicondutores. Uma exceção foi identificada em 2023 por Alberto Morpurgo, da Universidade de Genebra, e seus colaboradores, que descobriram que o Van der Waals Magnet CRPS CRPS4 tem faixas incomumente largas e uma grande dependência magnética na resistência do materials (1). Morpurgo e sua equipe agora exploraram ainda mais essa magnetoresistência. Eles descobriram que, sob certas condições, a magnetoresistance oscila – isto é, ele sobe e desce à medida que o campo magnético aplicado aumenta (2). Esse comportamento oscilatório inesperado, dizem os pesquisadores, ilustra a necessidade de entender melhor a natureza do transporte através de ímãs de van der Waals.
Os pesquisadores imprensaram lajes finas de CRPS4 de várias espessuras entre os eletrodos de grafeno. Eles então mediram a corrente através dos dispositivos à medida que variaram a temperatura, aplicaram o campo magnético e aplicaram a tensão. Eles descobriram que a magnetoresistência desapareceu quando a tensão period grande, pois os elétrons empilhados na banda de condução. Mas em valores de tensão intermediária, os elétrons não conseguiram atingir a banda de condução. Eles ficaram presos em estados de defeito na lacuna da banda. Os elétrons ainda podiam pular de uma fina camada antiferromagnética para a seguinte, constituindo assim uma corrente, mas o salto ficou mais difícil ou mais fácil – e a resistência maior ou menor – dependendo de como o campo magnético aplicado reorientava a polaridade das camadas antiferromagnéticas.
–Darles Day
Charles Day é um editor sênior para Revista de Física.
Referências
- F. Wu et al.“Mudança de borda de banda induzida por magnetismo como mecanismo de magnetocondutância no CRPS4 transistores ”. Nano. Lett. 238140 (2023).
- X. Lin et al.“Magnetoresistência oscilante positiva em um semicondutor antiferromagnético de van der Waals”. Phys. Rev. x 15011017 (2025).
