グラフェン/Fe3GaTe2 バン・デル・ワールス異種接合における常温横スピンバルブ

二次元バン・デル・ワールス（vdW）材料の卓越した電子特性により、次世代スピントロニクスデバイスの有望なプラットフォームとなっています。本研究では、Fe3GaTe2/グラフェンの全vdW異種接合における常温グラフェン横スピンバルブデバイスを実証します。スピン輸送チャネルは数層のグラフェンであり、常温フェロマグネットFe3GaTe2がスピンインジェクターおよび検出器の両方として使用されます。Fe3GaTe2の面外イージー軸方向に沿って磁場をスイープすると、顕著な非局所スピンバルブ信号が観測できます。この非局所スピンバルブ信号は、320 Kでも持続し、全vdW異種接合における常温横スピンバルブを実現します。さらに、1 μAの低バイアス電流でも大きな非局所スピンバルブ信号を検出できました。さらに、磁場角依存の非局所測定により、非局所スピンバルブ特性がFe3GaTe2の強固な大きな垂直磁気異方性特性と密接に関連していることが明らかになりました。非局所スピンバルブ信号は磁場が垂直方向に近いときに顕著に現れ、面内磁場下では消失します。これらの結果は、常温での二次元vdWスピントロニクスデバイス構築のための有望な候補としてのFe3GaTe2の可能性を示しています。