二维材料因其独特的物理结构和性质，在自旋电子器件领域一直备受关注，展现出重要的应用前景。为了充分发挥此类材料的性能，构建原子级质量的界面至关重要，这不仅有助于实现高效的自旋注入和传输，而且对于提高器件的磁阻效应和整体性能具有决定性作用。通过精确控制器件的自旋界面质量，可以优化自旋电子器件的电学特性，从而有效推动自旋电子学技术的发展和应用。
近日，南京邮电大学赵强教授/罗中中副教授团队与中国科学技术大学宋骧骧研究员合作开发了一种无溶液的范德华磁性电极转移技术，并成功应用于多种高性能二维自旋电子器件的构筑。该研究以“Van der Waals magnetic-electrode transfer for two-dimensional spintronic devices”为题发表在国际知名学术期刊《Nano Letters》上。南京邮电大学罗中中副教授为论文第一作者，中国科学技术大学宋骧骧研究员、南京邮电大学赵强教授和徐勇教授、山东大学秦伟教授为共同通讯作者。
文章亮点：1、多层铁磁电极被机械地转移至各种二维材料，制备出高性能自旋电子器件。每个电极底部为单层石墨烯，其一方面降低电极与基底的粘附力，有利于电极从牺牲基底的剥离，另一方面可作为隧穿层来优化铁磁/半导体界面的自旋注入。2、实现了原子级可控的铁磁/二维材料自旋界面，基于此构建的石墨烯和MoS2自旋阀的磁电阻性能都实现了突破，达到了同类型器件结构的最高水平。同时，该工艺还适用于二维有机/无机异质结沟道，以及多端non-local自旋器件的构筑。3、实现了自旋器件的栅极调控，并基于此揭示了界面隧穿电阻与自旋沟道电阻匹配对器件性能的重要影响，为进一步实现高性能二维自旋器件奠定了基础。
来源：高分子科学前沿