Room Temperature Intrinsic Ferromagnetism in Epitaxial Manganese Selenide Films in the Monolayer Limit

单层 铁磁性 凝聚态物理 极限(数学) 硒化物 材料科学 外延 纳米技术 物理 图层(电子) 数学 数学分析 冶金
作者
Dante J. O’Hara,Tiancong Zhu,Amanda H. Trout,Adam Ahmed,Yunqiu Kelly Luo,Choong Hee Lee,Mark Brenner,Siddharth Rajan,Jay Gupta,David W. McComb,Roland Kawakami
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:18 (5): 3125-3131 被引量:640
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.8b00683
摘要

Monolayer van der Waals (vdW) magnets provide an exciting opportunity for exploring two-dimensional (2D) magnetism for scientific and technological advances, but the intrinsic ferromagnetism has only been observed at low temperatures. Here, we report the observation of room temperature ferromagnetism in manganese selenide (MnSe$_x$) films grown by molecular beam epitaxy (MBE). Magnetic and structural characterization provides strong evidence that in the monolayer limit, the ferromagnetism originates from a vdW manganese diselenide (MnSe$_2$) monolayer, while for thicker films it could originate from a combination of vdW MnSe$_2$ and/or interfacial magnetism of $\alpha$-MnSe(111). Magnetization measurements of monolayer MnSe$_x$ films on GaSe and SnSe$_2$ epilayers show ferromagnetic ordering with large saturation magnetization of ~ 4 Bohr magnetons per Mn, which is consistent with density functional theory calculations predicting ferromagnetism in monolayer 1T-MnSe$_2$. Growing MnSe$_x$ films on GaSe up to high thickness (~ 40 nm) produces $\alpha$-MnSe(111), and an enhanced magnetic moment (~ 2x) compared to the monolayer MnSe$_x$ samples. Detailed structural characterization by scanning transmission electron microscopy (STEM), scanning tunneling microscopy (STM), and reflection high energy electron diffraction (RHEED) reveal an abrupt and clean interface between GaSe(0001) and $\alpha$-MnSe(111). In particular, the structure measured by STEM is consistent with the presence of a MnSe$_2$ monolayer at the interface. These results hold promise for potential applications in energy efficient information storage and processing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zz完成签到,获得积分10
刚刚
深情安青应助xxx采纳,获得10
刚刚
刚刚
yqf完成签到,获得积分10
1秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助燕尔蓝采纳,获得10
2秒前
JamesPei应助柔弱煎饼采纳,获得30
2秒前
习习应助甜甜的向卉采纳,获得10
2秒前
xunxunmimi发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
温暖哈密瓜完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
聆听雨完成签到,获得积分10
4秒前
Ymj完成签到,获得积分10
4秒前
怡然若雁完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
坚强亦丝应助游大达采纳,获得10
5秒前
@小小搬砖瑞完成签到,获得积分10
5秒前
怡然若雁发布了新的文献求助10
7秒前
coc关注了科研通微信公众号
7秒前
双双完成签到,获得积分10
7秒前
瑶625发布了新的文献求助10
7秒前
Strike完成签到,获得积分10
8秒前
调皮纸飞机完成签到,获得积分20
8秒前
董小李完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
研友_8yN60L完成签到,获得积分10
9秒前
zhanzhanzhan发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI5应助自爱悠然采纳,获得10
9秒前
9秒前
Accept应助胡枝子采纳,获得30
9秒前
Strike发布了新的文献求助10
10秒前
Rsoup完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
zz发布了新的文献求助10
11秒前
sfzz完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
如履平川完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107606
关于积分的说明 9286171
捐赠科研通 2805329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539901
邀请新用户注册赠送积分活动 716827
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709740