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Phase engineering of Cr5Te8 with colossal anomalous Hall effect

铁磁性 自旋电子学 单斜晶系 居里温度 霍尔效应 各向异性 三角晶系 凝聚态物理 电阻率和电导率 材料科学 物理 光学 结晶学 化学 晶体结构 量子力学
作者
Bijun Tang,Xiaowei Wang,Mengjiao Han,Xiaodong Xu,Zhaowei Zhang,Chao Zhu,Xun Cao,Yumeng Yang,Qundong Fu,Jianqun Yang,Xingji Li,Weibo Gao,Jiadong Zhou,Junhao Lin,Zheng Liu
出处
期刊:Nature electronics [Nature Portfolio]
卷期号:5 (4): 224-232 被引量:112
标识
DOI:10.1038/s41928-022-00754-6
摘要

Two-dimensional materials that are intrinsically ferromagnetic are crucial for the development of compact spintronic devices. However, most non-layered 2D magnets with a strong ferromagnetic order are difficult to synthesize. Here we show that the flakes of trigonal and monoclinic Cr5Te8 can be grown via a chemical vapour deposition method. Using magneto-optical and magnetotransport measurements, we show that both phases exhibit robust ferromagnetism with strong perpendicular anisotropy at thicknesses of a few nanometres. A high Curie temperature of up to 200 K can be obtained by manipulating the phase structure and thickness. We also observe a colossal anomalous Hall effect in the more structurally distorted monoclinic Cr5Te8, with an anomalous Hall conductivity of 650 Ω−1 cm−1 and anomalous Hall angle of 5%. Few-nanometre-thick flakes of trigonal and monoclinic Cr5Te8 can be grown using chemical vapour deposition, with the monoclinic phase exhibiting an anomalous Hall conductivity of 650 Ω–1 cm–1 and anomalous Hall angle of 5%.
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