三湘都市報7月5日訊  日前，湖南省團隊百人計劃、長沙理工大學材料學院教授丁美與國內外多家單位科研人員聯(lián)合攻關，成功在Cr2Ge2Te6少數層本征鐵磁二維半導體中，利用固態(tài)門電壓調控手段，實現了電荷與自旋的雙重雙極全電操控。該研究成果于7月2日在影響因子為37.49的國際頂級學術雜志Nature Nanotechnology（自然?納米技術）在線發(fā)表，實現長沙理工大學在影響因子大于30的Nature子刊發(fā)表文章的突破。

丁美教授介紹，電調控磁性是自旋電子學中一個重要的研究方向，磁性材料中如果能賦予門電壓的調控特性，將會為自旋閥等自旋器件增加一個具有巨大應用前景的調控自由度，從而實現自旋場效應管。近年來，隨著二維范德華材料家族的發(fā)展，少數層磁性二維半導體材料在各領域得到廣泛研究。然而，基于半導體磁性二維材料的場效應器件至今研究甚少，靜電場調制其磁性的研究更是缺乏。

少數層Cr2Ge2Te6是目前已知的首個擁有內稟自旋和電荷態(tài)密度雙重雙極可調特性，可將信息存儲和邏輯運算集成為同一個單元的二維本征鐵磁半導體材料。電荷與自旋的雙重雙極全電操控的實現，為繼續(xù)尋找室溫本征二維鐵磁半導體提供了一定的指導意義。同時，由于二維材料通常具備可大規(guī)模制備與柔性可穿戴等特性，發(fā)展前景十分廣闊。

該項工作得到了湖南省團隊百人計劃、國家青年千人計劃、國家自然科學基金、科技部重點研發(fā)項目、沈陽材料科學國家（聯(lián)合）實驗室等資助，包括北京大學、重慶大學、日本東京中央電力研究所在內的多家單位參與了本工作。長沙理工大學材料學院丁美教授，中科院金屬研究所博士生王志、董寶娟，山西大學博士生張桐耀為論文共同第一作者，中科院金屬研究所研究員韓拯、副研究員楊騰，山西大學光電研究所研究員陳院森為共同通訊作者。

Nature Nanotechnology（自然?納米技術）是國際工程技術行業(yè)“材料科學：綜合”子行業(yè)的頂級雜志，其發(fā)表任何與納米科學和納米科技領域相關的高質量文章并具有顯著意義，包括研究結構的設計、表征和生產，含有原子、分子和大分子的操作和材料與現象控制的設備和系統(tǒng)。