近日，8087金沙娱场城物理与电子科学学院任俊峰教授团队在应用物理领域国际知名期刊《Applied Physics Letters》上发表了题为“Robust valley polarization induced by super-exchange effects in HfNX(X=Cl, Br, I)/FeCl2 two-dimensional ferrovalley heterostructures”的学术论文。8087金沙娱场城为唯一论文署名单位，硕士研究生孙瑞静为第一作者，任俊峰教授为通讯作者。
除了对电子的电荷和自旋自由度的操控，近年来，在具有特殊对称性的晶体材料中出现了将布洛赫电子的能谷作为新颖自由度的系列进展。能谷自由度的可观测性以及可调控性对信息存储和操控大有裨益，这使得能谷电子学具有良好的发展与应用前景。采用合适有效的方法来诱导材料产生稳定不易失的能谷极化是能谷电子学应用的前提。作者利用具有超交换作用及高居里温度的半金属材料1T-FeCl2在磁近邻效应的基础上和二维HfNX(X= Cl, Br, I)搭建了铁谷异质结，从第一性原理出发研究了层间距、应力、磁化方向等因素对系统能谷极化的影响。特别地，作者发现1T-FeCl2的超交换作用导致系统能谷极化出现鲁棒性。HfNX/FeCl2铁谷异质结中能谷极化的可调控性及非易失性为能谷电子学的实际应用提供了理论支持。
图1. HfNX/FeCl2铁谷异质结晶体结构和能谷极化性质。
论文链接：https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0080466
