Drs. Chaun Jang, Jun Woo Choi, en Hyejin Ryu van het Korea Institute of Science and Technology (KIST, President Lee Byung Gwon) hebben aangekondigd dat hun team van KIST's Center for Spintronics met succes de magnetische eigenschappen van FGT (Fe ₃ GeTe ₂ ) in een gezamenlijk onderzoeksproject met Dr. Se Young Park en zijn team bij het Center for Correlated Electron Systems van het Institute for Basic Science (IBS). Fe ₃ GeTe ₂ heeft onlangs de aandacht getrokken als materiaal voor spintronische halfgeleiders van de volgende generatie.

Genoemd door het combineren van de termen "spin" en "elektronica, ""spintronica" is een nieuw vakgebied in de elektronische techniek dat tot doel heeft conventionele siliciumhalfgeleiders te vervangen door gebruik te maken van elektronenspin, een kwantumeigenschap van elektronen.

Van der Waals materialen, ook bekend als tweedimensionale (2-D) materialen, zijn gelaagde materialen die zijn samengesteld uit vlakken die aan elkaar zijn bevestigd via een zwakke van der Waals-interactie. Deze omvatten verschillende materialen zoals grafeen en molybdeendisulfide. In combinatie met andere 2D-materialen, ze kunnen nieuwe materialen creëren die voorheen onontdekte eigenschappen vertonen. Dit is de reden waarom 2D-materialen, die verschillende eigenschappen hebben, zoals supergeleiding, halfgeleidbaarheid, en metalliciteit zijn het onderwerp geweest van zoveel onderzoeken.

in 2017, Er zijn 2-D van der Waals-materialen ontdekt die magnetische eigenschappen vertonen, het stimuleren van onderzoeksprojecten en studies over de hele wereld. Echter, de meeste magnetische materialen van Van der Waals hebben enige beperkingen in termen van spintronica-toepassing vanwege hun lage Curie-temperatuur (een overgangstemperatuurpunt waar een ferromagnetisch materiaal verandert in een paramagnetische of vice versa) en hoge coërciviteit (de intensiteit van het magnetische veld die nodig is om de magnetische fluxdichtheid van een ferromagnetisch materiaal tot nul nadat het magnetisme van dat materiaal is verzadigd), waardoor ze ongeschikt zijn voor gebruik in bepaalde apparaten.

Er zijn een aantal onderzoeken gedaan naar FGT, een recent ontdekt van der Waals materiaal met een gelaagde structuur. Het gezamenlijke KIST-IBS-onderzoeksteam ontdekte een efficiënt schema om de eigenschappen van FGT te beheersen. Het team voerde een experiment uit waarbij ze het materiaal observeerden terwijl ze het aantal elektronen controleerden, waardoor ze veranderingen in de eigenschappen van FGT ontdekten. Het team bewees dat de magnetische anisotropie (de richtingsafhankelijkheid van de magnetische eigenschappen van een materiaal op een kristallografische of geometrische structuur), die beschrijft hoe de magnetische eigenschappen van het materiaal veranderen afhankelijk van de richting, bijgedragen aan dergelijke veranderingen.

De onderzoeksresultaten onthulden de oorsprong van de veranderingen in de magnetische eigenschappen van FGT, daarmee een mogelijke methode presenterend om de eigenschappen van 2-D magnetische materialen efficiënt te beheersen. Verder, het onderzoeksteam kondigde aan dat door mogelijk de eigenschappen van van der Waals magnetische materialen met één atoom te beheersen, de ontwikkeling van spintronische apparaten die 100 keer sneller werken dan de huidige elektronische apparaten op basis van silicium, kon worden versneld.

Dr. Hyejin Ryu van KIST zei:"We zijn deze studie begonnen om de magnetische eigenschappen van van der Waals-materialen te ontdekken en dergelijke eigenschappen toe te passen op spintronische apparaten." Ze voegde eraan toe, "Verdere ontwikkeling van nieuwe materialen voor halfgeleiders met verschillende eigenschappen zal mogelijk zijn door het gebruik van van der Waals magnetische materialen en andere van der Waals materialen gebaseerde heterostructuren."