Модуляция полярности магнитосопротивления в гетеростаках BLG / SL-MoSe2

Аннотация

Двумерные (2D) слоистые материалы имеют атомарно тонкий и плоский характер, что делает их идеальным кандидатом для устройств спинтроники. Спин-клапанные переходы (SVJ), состоящие из двумерных материалов, были признаны уникальными особенностями спиновой транспортной поляризации. Однако на свойства магнитотранспорта SVJ сильно влияет тип промежуточного слоя (прокладки), вставленного между ферромагнитными материалами (FM). В этой ситуации эффект спиновой фильтрации на границах раздела играет решающую роль в наблюдении магнитосопротивления (MR) таких магнитных структур, которое можно улучшить, используя перспективную гибридную структуру. Здесь мы сообщаем MR двухслойного графена (BLG), однослойного MoSe ₂ (SL-MoSe ₂ ) и BLG / SL-MoSe ₂ SVJ с гетеростаком. Однако перед отжигом BLG и SL-MoSe ₂ SVJ демонстрируют положительный MR, но после отжига BLG меняет полярность, а SL-MoSe ₂ сохраняет свою полярность и демонстрирует стабильную положительную спиновую поляризацию на обеих границах раздела из-за слабого легирующего эффекта ферромагнитных (FM) контактов. Далее, Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe определяет положительный MR, т.е. ~ 1,71% и ~ 1,86% при T =4 К до и после отжига соответственно. Напротив, NiFe / BLG / SL-MoSe ₂ / Co SVJ показали положительный MR перед отжигом и впоследствии изменили свой знак MR после отжига из-за эффекта близости металлов, легирования графеном. Полученные результаты могут быть полезны для понимания происхождения полярности и выбора немагнитного материала (спейсера) для магнитотранспортных свойств. Таким образом, это исследование установило новый образец для новых приложений спинтроники.

Введение

Дихалькогениды переходных металлов (ДПМ) и графен - потрясающие 2D-материалы для электронных, фотоэлектрических и спинтронных устройств [1,2,3,4,5]. В спинтронике SVJ является многообещающим физическим явлением, и он обеспечивает энергонезависимое хранение данных с ферромагнитными элементами памяти, действующими как спиновый поляризатор или анализаторы. Он реализовал новую эру магнитных запоминающих устройств с произвольным доступом, магнитных датчиков и базовых логических приложений в качестве информационного вектора [6,7,8]. В последние годы графен и двумерные дихалькогениды переходных металлов (2D-TMD) нашли широкое распространение в новых спинтронных приложениях [9,10,11,12,13,14,15,16]. Они широко используются для определения высокого магнитосопротивления 2D-материалов из-за их спиновой когерентности и высокой спин-орбитальной связи [16,17]. Однако среди всех TMD однослойный MoSe ₂ (SL-MoSe ₂ ) менее изучен в спинтронике, несмотря на его небольшой эффект спинового расщепления (188 мэВ) и ширину запрещенной зоны (1,5 эВ), чем у WS ₂ и WSe ₂ в тонкослойном нанолисте [18, 19]. Интеграция SVJ на основе 2D-материалов унаследовала некоторые проблемы, такие как стойкость к окислению, что провоцирует новые разработки в производстве устройств [20,21,22]. Кроме того, гибриды или гетероструктуры 2D слоистых полупроводниковых материалов и графена не были исследованы в магнитных туннельных переходах. Возможно, они будут иметь явные спиновые свойства и дополнительную информацию в спин-поляризованных устройствах. Некоторые проблемы мокрого переноса в обычных SVJ состоят в том, что они препятствуют неблагоприятному окислению контактов из ферромагнитных металлов (FM), которые зависят от качества интерфейсов для достижения истинных и высоких значений магнитосопротивления (MR) [9, 22, 23]. Однако для управления оксидным барьером, границами раздела, заменой материала (прокладки) и характеристиками спин-поляризованных электродов требуется дальнейший прогресс и создание устройств с максимальным пределом размеров.

Чтобы преодолеть эти ограничения, мы использовали 2D-материалы и их гетеростаки, чтобы продемонстрировать качественные сверхчистые вертикальные SVJ трех различных межслоевых переходов между электродами из Co и NiFe. Мы наблюдали четкие спиновые сигналы двухслойного графена (BLG), SL-MoSe ₂ , и BLG / SL-MoSe ₂ , показывая MR до комнатной температуры. Здесь мы разделили спин-клапанные соединения на два типа. В первом типе (отдельные / отдельные материалы; либо BLG, либо SL-MoSe ₂ ) спин-клапанных переходов, Co / BLG / NiFe, мы исследовали положительные и отрицательные спиновые сигналы до и после отжига, но в других Co / SL-MoSe ₂ / NiFe, спиновой сигнал оставался положительным с небольшим улучшением значений MR. Интересно, что во втором типе (гетеростак; BLG / SL-MoSe ₂ ) спин-клапанных соединений, Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe MR оказалось положительным даже до и после процесса отжига. Более того, в NiFe / BLG / SL-MoSe ₂ / Co, положительное MR наблюдалось до отжига, но спиновая поляризация электрона изменилась на противоположную со значительно увеличенными значениями MR после отжига.

Чтобы исследовать превосходные SVJ, следует использовать очищенные и свободные от остатков поверхности раздела для немагнитной тонкой пленки (прокладки), зажатой между электродами FM. Сверхчистый интерфейс BLG / FM достигается за счет испарения FM (без фото- и электронно-лучевой литографии) для предотвращения процесса окисления.

Экспериментальные методы

Изготовление устройства

Отслоенный BLG переносится на круглое отверстие диаметром ~ 2 мкм через толстое окно из SiN. Подвешенная пленка BLG была отожжена в трубке печи в среде газообразного аргона и водорода при 350 ° C в течение 4 часов для разрушения остатков с обеих сторон подвешенной части BLG. Перед нанесением металлов FM мы облучали наши устройства с обеих сторон светом DUV в вакууме в течение 15 минут для дальнейшей очистки BLG. Затем сначала на верхнюю сторону суспендированного графена были нанесены металлы Co (~ 20 нм со скоростью испарения =0,6 Å / с) и Au (~ 5 нм) соответственно. Затем с нижней стороны образца наносились NiFe (~ 100 нм со скоростью испарения =0,8 Å / с) и Au (~ 200 нм). Далее для изготовления гетеростака BLG был переведен на SL-MoSe ₂ для изготовления BLG / SL-MoSe ₂ устройство, отожженное в трубе печи в аргоне (Ar) и водороде (H ₂ ) газовая среда при 250 ° C в течение 4 ч, чтобы испортить остаток с обеих сторон подвешенного перехода. Для SL-MoSe ₂ и BLG / SL-MoSe ₂ Устройства Co / Au (35/10 нм) и NiFe / Au (150/200 нм) были нанесены на верхнюю и нижнюю стороны соответственно. Затем устройства были отожжены в Ar и H ₂ газовой смеси при 250 ° C в течение 15 ч для улучшения качества перехода и его компактности. Подробности процесса сверления отверстий можно увидеть в дополнительных информационных примечаниях (1-2).

Характеристики устройства

Рамановский микроспектрометр Renishaw и длина волны лазера 514 нм использовались для характеристики рамановских спектров. Четырехзондовые транспортные измерения на основе вертикальных спин-вентильных переходов были выполнены с использованием синхронного усилителя переменного тока. Управляющий переменный ток был зафиксирован на уровне 10 мкА для измерений зависящего от температуры спинового магнитотранспорта, а затем увеличен до 50 мкА для изучения влияния зависимости от тока при постоянной температуре ( T =4 К). Устройства охлаждались жидким гелием для низкотемпературных измерений, а температура контролировалась с помощью Lake Shore 331. Измерение вольтамперных характеристик производилось с помощью пикоамперметра (Keithley 6485) и нановольтметра (2182A). P>

Результаты и обсуждение

Спин-клапанные соединения BLG

В наших результатах, в вертикальном SVJ, BLG зажат между электродами из Co и NiFe; его схема представлена на рис. 1а. На рисунке S1a спектр комбинационного рассеяния подвешенной области подтверждает BLG как G, а 2D-пики были обнаружены около ~ 1585,5 и ~ 2710 см ^-1 соответственно, что согласуется с предыдущим отчетом [24]. Кроме того, после FM осаждения изображение верхней стороны, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM), показано на рисунке S1b. После этого зависящий от температуры I-V были получены характеристики, как показано на рис. 1b (вставка), где была продемонстрирована ценная информация о проводящем поведении SVJ. На рис. 1b (вставка) показаны линейные кривые для FM / BLG / FM, указывающие на омический контакт, что согласуется с предыдущим отчетом [25]. Изменение R по сравнению с B (в плоскости) при разных температурах наблюдали, как показано на рис. 1b. Два электрода были разделены магнитным полем и переключались независимо при комнатной температуре, где MR определяется как MR (%) =[( R _AP - R _P ) / R _P ] × 100 (%). Здесь R _AP соответствует сопротивлению, когда намагниченности FM-слоев выстраиваются в антипараллельную конфигурацию, а R _P - сопротивление при параллельном намагничивании FM-слоев. Поскольку перед отжигом мы измерили устройства и обнаружили положительное магнитосопротивление для BLG SVJ, представляющее состояния с низким и высоким сопротивлением из-за параллельного и антипараллельного совмещения намагниченностей материалов FM, соответственно. На рисунке 1b показаны кривые магнитного резонанса при различных температурах с фиксированным значением постоянного тока ( I =10 мкА). Было обнаружено, что перед отжигом значения MR BLG монотонно увеличивались с ~ 0,75, ~ 0,88, ~ 0,95, ~ 1,12 и ~ 1,26% при T . =300, 200, 100, 50 и 4 К соответственно, как показано на рис. 1в. Однако эти результаты согласованы и сравнительно лучше, чем в предыдущих отчетах [26,27,28]. Более высокое магнитосопротивление наблюдалось при низкой температуре, что является типичным поведением магнитных туннельных переходов (МТП), связанным с возбуждением спиновых волн в FM-материалах [29]. Следовательно, после отжига BLG SVJ меняет свой знак из-за легирующего эффекта Co и NiFe как на верхней, так и на нижней сторонах BLG, как показано на рис. 1c (вставка). Важно отметить, что после отжига MR увеличивается до ~ - 0,84, ~ - 0,98, ~ - 1,19, ~ - 1,35 и ~ - 1,49% при T . =300, 200, 100, 50 и 4 К соответственно, как показано на рис. 1в. Таким образом, спиновая поляризация является обратной и предполагает отрицательный MR, который объясняется переносом заряда и индуцированным близостью расщеплением полосы в BLG, как показано на рис. 1d [28].

а Схема изготовления устройства, в котором сверху и снизу были нанесены ферромагнитные металлы Co и NiFe соответственно. б Изменение следов R по сравнению с B перед отжигом при разных температурах (с I =10 мкА). (Вставка) Вольт-амперные характеристики БЛГ при разных температурах линейны и указывают на омический контакт. c Температурно-зависимые значения MR BLG до и после отжига при фиксированном переменном токе. (Вставка) MR vs B перехода Co / BLG / NiFe после отжига при T =4 к. d Схематическое изображение спин-зависимой плотности состояний для БЛГ. Расщепление зон дает разницу в носителях со вращением вверх и вниз при E _F . Толстая пунктирная красная линия в середине показывает разъединение BLG, связанного ван-дер-Ваальсом.

Из-за отжига соединение становится компактным, а расстояние между слоями и сопротивление соединения уменьшается (Рисунок S3c); в противном случае перед отжигом могут быть зазоры в несколько ангстрем (Å), которые действуют как изоляторы, препятствуют механизму легирования и обходят эффект расщепления зон, вызванный близостью, как сообщалось в предыдущем отчете [28]. Кроме того, на уровне Ферми электроны со спином вверх составляют большинство в n-легированном графене, в то время как электроны со спином вниз составляют большинство в p-легированном графене, который генерирует отрицательное МС. Более того, чтобы подтвердить эффект легирования Co и NiFe, мы изготовили полевые транзисторы из оригинального BLG, BLG, легированного кобальтом, и BLG, легированного NiFe, как показано на рисунке S3 (a, b). Мы использовали Ni ₈₉ Fe ₁₁ поэтому Ni легко может легировать p-тип, как сообщалось ранее [30, 31]. Измерения Дирака показывают, что точка зарядовой нейтральности (CNP) исходной BLG лежит около + 4 В. После легирования BLG Co и NiFe CNP сместился до + 17 и -11 В, соответственно, что подтверждает модуляцию уровня Ферми. BLG, как показано на рисунке S3b.

Spin-Valve Junction SL-MoSe ₂

Кроме того, оптическое изображение SL-MoSe ₂ перенесенная на отверстие мембраны SiN, изображена на рис. 2а. Высота расслоенного MoSe ₂ чешуйки, измеренные с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ), и профиль высоты предполагают толщину ~ 0,7 нм, как показано на рис. S2a-b. В однослойном расслоенном MoSe ₂ , А _1g (вне плоскости) Рамановский режим смягчается до ~ 240,6 см ⁻¹ и E ¹ _{2 г} (в плоскости) режим становится жестче до ~ 286,4 см ⁻¹ , как показано на рисунке S2c, который согласуется с предыдущими отчетами [32]. Сопротивление перехода Co / SL-MoSe ₂ На рис. 2б показано соединение спинового клапана / NiFe, которое уменьшалось с понижением температуры. Далее, в линейном I-V кривых при разных температурах, на вставке к рис. 2б также виден омический контакт между SL-MoSe ₂ и электроды FM. Линейный I-V характеристики свидетельствуют о том, что монослой MoSe ₂ действует как тонкая проводящая пленка, а не как туннельный барьер между электродами. На рис. 2c петли MR Co / SL-MoSe ₂ / NiFe были показаны при различных температурах, поддерживая постоянный ток ( I =10 мкА), который генерирует положительный спиновый сигнал. Схема SL-MoSe ₂ SVJ показан на вставке на рис. 2d. Зависимые от температуры значения MR для Co / SL-MoSe ₂ Переход / NiFe показан на рис. 2d, где видно, что MR уменьшается с увеличением температуры.

а Оптическое изображение SL-MoSe ₂ отщепить поверх лунки. б Сопротивление перехода SL-MoSe ₂ при разных температурах. (Врезка) Зависит от температуры I - V кривые вертикального Co / SL-MoSe ₂ / NiFe SVJ демонстрирует металлический переход. c Разница между R и B при T =300, 200, 100, 50 и 4 К перед отжигом. г Температурно-зависимое отношение MR Co / SL-MoSe ₂ / NiFe до и после отжига при фиксированном токе. (Врезка) Схематическое изображение устройства с SL-MoSe ₂

В этом сочленении магнитуды MR на I =10 мкА составляют ~ 0,37, ~ 0,56, ~ 0,76, ~ 1,2 и ~ 1,51% при T =300, 200, 100, 50 и 4 К соответственно. Кроме того, при фиксированном переменном токе значения MR Co / SL-MoSe ₂ Переход / NiFe немного улучшился после отжига устройств и достиг ~ 0,41, ~ 0,6, ~ 0,79, ~ 1,4 и ~ 1,56% при T =300, 200, 100, 50 и 4 K соответственно, как показано на рис. 2d. Таким образом, улучшение MR можно отнести к улучшению качества перехода, как показано на рисунке S3c, где сопротивление перехода всех устройств значительно снизилось после отжига. Важно отметить, что полярность этих SL-MoSe ₂ переходы остались прежними, так как Co и NiFe не легировали SL-MoSe ₂ достаточно, чтобы сместить его уровень Ферми из зоны проводимости в валентную зону или наоборот. Вот почему MoSe ₂ продемонстрировал стабильную положительную спиновую поляризацию на обеих границах раздела.

Вращающийся клапан BLG / SL-MoSe ₂ Гетеросток

Гетеросток атомарно тонких 2D-материалов был исследован благодаря его отчетливым спин-поляризованным транспортным свойствам. Далее оптическое изображение BLG / SL-MoSe ₂ Гетеростак на отверстии SiN показан на рис. 3а. Зависимое от температуры сопротивление перехода показано на рис. 3b (вставка вверху), где сопротивление уменьшается с понижением температуры, что указывает на металлический переход. Для дальнейшего подтверждения поведения металла мы исследовали четырехзондовую геометрию I-V характеристика при T =4 K показано на рис. 3б (нижняя вставка). Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe-переход демонстрирует линейный I-V кривая из-за омического контакта. Перед отжигом на рис. 3b показаны положительные следы МС, которые демонстрируют положительную спиновую поляризацию в Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe. Однако после отжига знак MR оставался положительным (рис. 3г, вставка), а значения увеличивались с ~ 0,42, ~ 0,63, ~ 0,85, ~ 1,26 и ~ 1,71% (рис. 3г; до отжига) до ~ 0,49%. ~ 1,13, ~ 1,65, ~ 1,81 и ~ 1,86% (рис. 3d; после отжига) при T =300, 200, 100, 50 и 4 К соответственно, как показано на рис. 3d. Высокие значения MR при низких температурах являются типичным поведением спин-вентильных переходов [33, 34]. Положительный MR в Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe устройствам приписывают одинаковые положительные спиновые поляризации обоих интерфейсов:Co / BLG и SL-MoSe ₂ / NiFe. В наших результатах мы выясняем положительную спиновую поляризацию в SL-MoSe ₂ (Рис. 2c), в то время как в соединении спинового клапана Co / BLG / NiFe, граница раздела Co / BLG также вызывает положительную спиновую поляризацию. Таким образом, чистая поляризация Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe переходы спинового клапана являются положительными, что схематически поясняется на рис. 3c.

а Оптическое микроскопическое изображение BLG / SL-MoSe ₂ на яме. б Температурно-зависимые петли MR Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe переход при фиксированном токе ( I =10 мкΑ). (Вставка вверху) Зависящее от температуры сопротивление перехода Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe. (Внизу-вставка) Линейный I-V кривая Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe устройство при T =4 К. c Схематическое изображение спин-зависимой плотности состояний для BLG и SL-MoSe ₂ гетеростаки. После отжига устройств уровни Ферми BLG, примыкающие к Co или NiFe, смещаются из-за легирования n-типа или p-типа. г Зависимость величины MR до и после отжига от температуры для структуры Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe. (Вставка) После отжига температурно-зависимый контур MR Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe переход при фиксированном токе, I =10 мк

Более того, чтобы выяснить роль легирования Co и NiFe BLG, мы изготовили еще один набор устройств с гетеростаком:NiFe / BLG / MoSe ₂ / Co. Перед отжигом мы измерили петли МС, описывающие положительное магнитосопротивление, как показано на рис. 4а. Важно отметить, что после отжига полярность NiFe / BLG / MoSe ₂ / Co-переход перевернут, как показано на рис. 4b. Отрицательная поляризация объясняется дырочным легированием на границе NiFe / BLG и расщеплением зон в BLG, индуцированным близостью, которое индуцирует большинство электронов со спином вниз [28]. Температурно-зависимые значения MR NiFe / BLG / MoSe ₂ / Co SVJ были рассчитаны (~ 0,12, ~ 0,24, ~ 0,48, ~ 0,86 и ~ 1,2% при T =300, 200, 100, 50 и 4 К до отжига и ~ -0,56, ~ -0,75, ~ -0,98, ~ -1,42 и ~ -1,99% при T =300, 200, 100, 50 и 4 К, после отжига), как показано на рис. 4в. Примечательно, что после отжига значения MR увеличились из-за снижения сопротивления, зазоров между слоями и улучшения явления легирования в BLG NiFe. Кроме того, до и после отжига суммарная поляризация NiFe / BLG / SL-MoSe ₂ / Co SVJ является положительным и отрицательным, соответственно, что схематично показано на фиг. 3c. Кроме того, после отжига зависимого от тока MR отношения NiFe / BLG / MoSe ₂ / Co SVJ рассчитывали, как показано на фиг. 4d. Таким образом, было обнаружено, что при увеличении переменного тока от I =От 10 мкА до I =50 мкА величина MR снизилась с ~ - 2,0 до ~ - 1,71%. Это уменьшение MR является обычным и связано с локализацией спиновых возбуждений на границах раздела и локальными состояниями ловушек в немагнитном спейсере [13, 15, 35, 36]. В конце мы построили график, который представляет значения MR (%) для всех типов наших устройств на протяжении всего проекта и выявил последовательную и повторяемую тенденцию, как показано на рисунке S4.

а Перед отжигом MR отслеживается как функция магнитного поля при T =300, 4 К и I =10 мкА. б После отжига кривые МС в зависимости от магнитного поля B при разных температурах. c До и после отжига значения MR при T =300, 200, 100, 50 и 4 К. d Величины MR NiFe / BLG / SL-MoSe ₂ / Co при разных текущих значениях

Однако легирование из-за FM-контактов [37] и расщепление зон из-за эффекта близости создают различие в заселенности электронов со спином вверх и со спином вниз в графене [38, 39]. После отжига конформация и улучшенный контакт между FM-контактами и соседним двухслойным графеном обеспечивают эффективное разделение графеновых слоев внутри многослойного кристалла с ван-дер-ваальсовыми связями, как сообщается в скрученных бислоях графена, образующих два более тонких графена с электронной развязкой [40]. ]. Впоследствии эти два явно легированных и проксимитизированных слоя графена становятся спин-поляризованными электродами, которые определяют полярность магнитосопротивления.

В основном ФМ Co и NiFe имеют легирование в БЛГ n- и p-типа соответственно. В сочетании с Co / BLG уровень Ферми BLG перемещается в зону проводимости из-за n-легирования. Когда уровень Ферми BLG находится в зоне проводимости, плотность или населенность электронов со спином вверх увеличивается по сравнению с электронами со спином вниз из-за индуцированного близостью расщепления зон графена, в конечном итоге представляя положительную спиновую поляризацию. С другой стороны, в стопке NiFe / BLG уровень Ферми BLG смещен в валентную зону, а расщепление зон, вызванное близостью, способствует увеличению плотности электронов со спином вниз, что, наконец, демонстрирует отрицательную спиновую поляризацию. Примечательно, что в наших экспериментах эффект близости в BLG становится заметным только тогда, когда устройства отжигаются после металлизации FM, как это наблюдалось аналогичным образом в [5]. [28]. Изначально нас интересовал уровень Ферми SL-MoSe ₂ которые могут перемещаться из-за близкого контакта Co или NiFe после процесса отжига. Но, что удивительно, он оставался стабильным из-за слабого легирующего эффекта на MoSe ₂ . Он продемонстрировал стабильную положительную спиновую поляризацию на SL-MoSe ₂ / NiFe и SL-MoSe ₂ / Co интерфейсы, благодаря которым мы можем легко модулировать знак MR путем выбора NiFe или Co с BLG в Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe или NiFe / BLG / SL-MoSe ₂ / Со стыки. Кроме того, мы обнаружили, что в исх. [28], максимум 1% MR наблюдается после отжига в спин-клапанном переходе BLG. С другой стороны, в нашей работе после отжига мы обнаружили MR ~ 1,86% (на 86% больше, чем в [28]) в Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe и ~ 1,99% (на 99% больше, чем в [28]) в NiFe / BLG / SL-MoSe ₂ / Ко устройств. Поскольку мы сделали вывод, что проявление BLG / SL-MoSe ₂ соединение обеспечивает большие значения MR по сравнению только с BLG или SL-MoSe ₂ Таким образом, базовая функциональность изготовления устройств может способствовать открытию новых возможностей для приложений спинтроники логики и памяти в будущем.

Выводы

Таким образом, мы выявили очищенные SVJ Co / BLG / NiFe, Co / SL-MoSe ₂ / NiFe, Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe и NiFe / BLG / SL-MoSe ₂ / Co. Вольт-амперная характеристика всех SVJ показала линейную зависимость, которая подтвердила наличие металлического перехода и ведет себя как проводящая пленка. Мы исследовали положительный и отрицательный сигналы MR в Co / BLG / NiFe до и после отжига соответственно. Поскольку после отжига эффект близости меняет полярность BLG SVJ. Хотя в Co / SL-MoSe ₂ / NiFe, значения MR немного улучшились, но, в отличие от BLG, его полярность осталась той же (положительной) до и после отжига, поскольку SL-MoSe ₂ имеет незначительный легирующий эффект от ФМ. Более того, как и SL-MoSe ₂ SVJ-файлы гетеростака Co / BLG / SL-MoSe ₂ / NiFe показал положительную полярность до и после процесса отжига, но его значения MR значительно увеличиваются после отжига. Кроме того, NiFe / BLG / MoSe ₂ / Co SVJ продемонстрировали положительный MR до отжига, но после отжига полярность меняется на противоположную из-за вызванного близостью расщепления полосы BLG, соединенного с NiFe, с улучшенными значениями MR. Более того, мы наблюдали зависящие от тока величины MR, которые уменьшаются при больших значениях тока и объясняются вкладом межфазных состояний при высоких смещениях. Следовательно, по сравнению с BLG и SL-MoSe ₂ , BLG / SL-MoSe ₂ гетеростак показывает более высокие MR и спиновые поляризации, тем самым предлагая лучший феномен спиновой фильтрации на границах раздела. Впоследствии в BLG / SL-MoSe ₂ В устройствах полярность не только меняется на противоположную, но и демонстрируется эффективный механизм спиновой фильтрации на интерфейсах FM. Эти исследования двумерных полупроводниковых материалов и их гетеростаков могут помочь получить ценную дополнительную информацию в устройствах спинтронной логики.