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Umkehrung des Magnetismus durch Dehnung
Bänder des zweidimensionalen Halbleiters Chromsulfidbromid (CrSBr) verändern ihre Magnetisierung, wenn sie gedehnt werden. Forschende aus dem SNI-Netzwerk haben in dem Wissenschaftsjournal Nano Letters kürzlich veröffentlicht, wie sie dünne Chromsulfidbromid-Bänder aus wenigen atomaren Lagen gezielt dehnen und dabei mithilfe einer Cantileversonde mit integriertem supraleitenden Quanteninterferenzgerät (SQUID) beobachten. Dabei konnten die Forschenden belegen, dass das geschichtete, zweidimensioanale CrSBr aufgrund der Dehnung seine antiferromagnetischen Eigenschaften verliert und zu einem Ferromagneten wird. Diese Veränderung der Magnetisierung und die Bildung von Domänen reproduzierten die Forschenden durch ein mikromagnetisches Modell.
Die Ergebnisse der Teams um Prof. Dr. Patrick Maletinsky und Prof. Dr. Martino Poggio (beide vom Departement Physik und Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel) zeigen, welchen wesentlichen Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften auch die unbeabsichtigte Dehnung von CrSBr-Bändern haben kann, die durch Exfoliation hergestellt werden.
Das aus verschiedenen gestapelten Schichten bestehende van der Waals-Material Chromsulfidbromid ist von Interesse für die Wissenschaft, da es einige einzigartige Eigenschaften wie die Möglichkeit der Steuerung von Spin- und Ladungseigenschaften sowie eine hohe Stabilität bei Raumtemperatur besitzt. Es wird daher für verschiedene Anwendungen in der Spintronik, Optoelektronik oder Sensorik untersucht.
Originalpublikation
Imaging Strain-Controlled Magnetic Reversal in Thin CrSBr
Kousik Bagani, Andriani Vervelaki, Daniel Jetter, Aravind Devarakonda, Märta A. Tschudin, Boris Gross, Daniel G. Chica, David A. Broadway, Cory R. Dean, Xavier Roy, Patrick Maletinsky, Martino Poggio
Nano Letters 2024, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.4c03919