范德华结构Fe3GeTe2/Nb3Cl8/Fe3GeTe2中的反对称隧穿磁阻效应，由自旋分裂势垒驱动

范德华异质结Fe3GeTe2/Nb3Cl8/Fe3GeTe2中反称隧道磁阻效应可通过温度或偏置电流调控为对称，源于Nb3Cl8层电子能带自旋分裂特性，同时偏置电流改变Fe3GeTe2层厚度影响矫顽力，引发交换偏置效应，为低功耗自旋电子器件设计提供新材料平台。

　　

摘要

自旋电子电路利用电子自旋而非电荷作为信息载体，其能耗比传统电子电路低几个数量级。二维铁磁体和拓扑材料具有自旋极化及自旋依赖的输运特性，在自旋电子器件中具有巨大的应用潜力。其中，Fe₃GeTe₂是一种著名的范德瓦尔斯铁磁材料；Nb₃Cl₈是一种新兴的拓扑半导体材料，具有范德瓦尔斯层状结构，可实现二维异质结构组成，并兼容CMOS制造工艺。本文报道了在以半导体作为中间隧穿层的Fe₃GeTe₂/Nb₃Cl₈/Fe₃GeTe₂异质结构中观察到的反对称隧穿磁阻现象。与以往的研究不同，这种反对称磁阻可以通过温度或偏置电流进行调整，使其变为对称。这种现象可以通过Nb₃Cl₈势垒层中的电子能带结构中的主导自旋分裂来解释。同时，通过异质结的偏置电流会影响Fe₃GeTe₂的矫顽场，从而在不同厚度下产生交换偏置，导致磁阻从反对称变为对称。因此，这项工作不仅提供了一个新的材料平台，还为自旋电子应用中的奇异磁隧道结器件的物理机制提供了新的见解。

图形摘要

在Fe₃GeTe₂/Nb₃Cl₈/Fe₃GeTe₂范德瓦尔斯异质结构中观察到了反对称隧穿磁阻现象，这是由于Nb₃Cl₈间隔层中的自旋分辨能带分裂所导致的。通过调节矫顽力和交换偏置，可以调控磁阻，揭示了非传统的自旋输运机制，为低功耗自旋电子器件设计提供了有前景的策略。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。