Австралийские ученые обнаружили редкое явление антисимметричного магнитосопротивления в трехслойном ван-дер-ваальсовом ферромагнетике. В отличие от известного гигантского магнитосопротивления, которое характеризуется двумя положениями сопротивления, структура из двух слоев Fe₃GeTe₂, разделенных графитом, проявила высокое, среднее и низкое магнитосопротивление.

Исследователи объяснили такое поведение материала возникновением спин-поляризованного тока в пространстве между слоями. Работа опубликована в Science Advances.

Микроэлектронные устройства (например, диоды и транзисторы) — основа современных компьютеров. Несмотря на широкий спектр возможных способов их создания и применения, фундаментальный принцип основывается на манипуляциях с зарядом. Спинтроника добавляет к заряду микроэлектронных устройств еще и операции над спином. Чтобы управлять спином электрона в традиционной спинтронике используют трехмерные материалы. Если понизить размерность устройства до 2D, уменьшатся и размеры самого устройства. С открытием магнетизма в монослоях ван-дер-ваальсовых кристаллов на основе хрома и соединений железа, германия и теллура это стало возможным и на практике.

Типичное устройство, способное изменять электрическое сопротивление при изменении векторов намагниченности слоев, то есть проявлять гигантское магнитосопротивление (GMR), состоит из двух слоев ферромагнетика, разделенных немагнитным металлом. До сих пор в качестве такого металла выступали хром, медь или палладий, но особый интерес представляет возможность замены металла на проводящий слой с нужными свойствами, например, легкий многослойный графен.

Султан Альбаракати (Sultan Albarakati) с коллегами из Мельбурнского технологического университета создал трехслойный материал из слоев ферромагнитного соединения железа, германия и теллура (Fe₃GeTe₂), разделенных слоем графита от трех до 11 нанометров, и изучили его магнитные свойства.