Een onderzoeksgroep heeft met succes een "half-metaal" materiaal gesynthetiseerd, een zeldzame prestatie in het nastreven van nulmagnetisatie.

Halfmetalen kunnen de prestaties van elektronische apparaten drastisch verbeteren. Dit komt door hun 100% spin-polarisatie, waardoor ze zich kunnen gedragen als metalen in de ene spinrichting, en isolatoren/halfgeleiders in de andere. De meeste succesvolle gevallen van halfmetalen zijn ferromagnetisch, wat betekent dat hun spin-rangschikking is uitgelijnd.

Antiferromagnetisch-achtige halfmetalen, waarbij de spin antiparallel uitlijnt, zijn wenselijk omdat geen magnetisch strooiveld het kan verstoren, zelfs niet als het wordt geïntegreerd met een hoge dichtheid. Tot op heden zijn er slechts twee gevallen van antiferromagnetische-achtige halfmetalen gemeld.

Volgens een ontwikkelingsrichtlijn creëerde de onderzoeksgroep een verbinding bestaande uit ijzer, chroom en zwavel. Het nieuwe materiaal verliest zijn magnetisatie volledig bij lage temperaturen.

"Het ontwikkelde halfmetalen materiaal heeft uitstekende eigenschappen en de richtlijnen voor materiaalontwikkeling speelden een cruciale rol in ons succes", zegt Satoshi Semboshi, co-auteur van het papier en professor aan het Institute for Materials Research (IMR) van de Tohoku University.

Collega en mede-co-auteur Rie Umetsu voegde toe:"We geloven dat de resultaten de efficiëntie van toekomstig materiaalonderzoek zullen verbeteren en de innovatie van elektronische apparaten zullen versnellen."

Details van hun onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports op 23 juni 2022. + Verder verkennen

Spintronica:elektronica verbeteren met fijnere spincontrole