利用手性离子门控技术实现二维铁磁性质的电场控制

《Nano Letters》：Electric-Field Control of Two-Dimensional Ferromagnetic Properties by Chiral Ionic Gating

螺旋离子液体通过电场调制二维铁磁体FeSi(111)薄膜的磁有序，手性离子门控效应引发自旋对称破缺，为自旋电子学提供新调控手段。

　　

手性分子系统为控制自旋和磁性提供了超越传统对称性操作的独特途径。在这里，我们证明了手性离子液体能够通过电双层晶体管调控机制，实现对FeSi(111)薄膜中二维（2D）铁磁性的电场调制。FeSi具有化学稳定性，并且其铁磁性局限于表面，不存在体块级别的磁矩，因此界面自旋对手性离子的吸附反应非常敏感。我们系统地比较了非手性和手性离子液体的电化学及静电调控效果。虽然这两种调控方式都能改变异常霍尔电导率和矫顽场等磁性质，但只有手性离子调控能够以手性依赖的方式改变向上和向下磁化的畴的比例，这表明手性诱导了对称性的破坏。这项工作确立了手性离子调控作为控制磁序的新策略，并为手性自旋电子学开辟了新的研究方向。