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AFM：通过离子门控调节外延磁铁矿薄膜的Verwey相变

Bunnny
2021-08-27


了解磁铁矿 (Fe3O4)（一种强相关磁性氧化物）中的 Verwey 相变是一个有着百年历史的话题，由其轨道起源表明，可以改变轨道细节的外部调制，如化学掺杂、应变、压力、和氧化学计量、可以有效地改善Verwey 相变。为了引起显着的调制，离子门控是一种有前景的选择，它可以轻松达到场强>10 MV cm-1。约1014 cm-2 数量级的载流子掺杂可以在绝缘体、半导体、甚至贵金属（如 Pt）中引起量子相变。近日，格罗宁根大学Jianting Ye研究员和杭州师范大学叶全林研究员等人报道了使用离子门控调整轨道配置来调制Verwey相变。

文章要点

1）报告了通过离子门控调整磁铁矿的磁性和电子特性。通过抑制Verwey相，磁铁矿表现出绝缘体-金属转变。表明低温三聚体态可以通过栅极诱导的氧空位和质子掺杂可控地金属化。

2）离子门控还可以反转异常霍尔系数的符号，表明金属化与具有竞争性自旋的新型载流子的存在有关。与符号反转相关的可变自旋方向源于栅极诱导的氧空位驱动的结构扭曲。

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参考文献：

Yanliang Hou, et al. Modulating the Verwey Transition of Epitaxial Magnetite Thin Films by Ionic Gating. Adv. Funct. Mater. 2021, 2104816.

DOI: 10.1002/adfm.202104816

https://doi.org/10.1002/adfm.202104816




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