वैन डेर वाल्स Fe3GeTe2 में वायु स्थिरता और संरचना विकास

परतदार द्वि-आयामी फेरोमैग्नेटिक सामग्री स्पिन्ट्रोनिक अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक मंच के रूप में उभरी है, इसके असाधारण भौतिक गुणों के कारण। विशेष रूप से, प्रतिनिधि द्वि-आयामी फेरोमैग्नेट Fe3GeTe2 का व्यापक अध्ययन किया गया है क्योंकि इसका उच्च क्यूरी तापमान और मजबूत लंबवत मैग्नेटिक एनिसोट्रॉपी, जो कमरे के तापमान पर उच्च घनत्व भंडारण के लिए फायदेमंद है। हालांकि, इसकी हवा में स्थिरता और सतह ऑक्सीकृत उत्पादों पर कुछ ही रिपोर्ट हैं, जो इसके भविष्य के अनुप्रयोग को रोक सकती हैं। यहां, हम अणु बीम एपिटैक्सी द्वारा विकसित Fe3GeTe2 फिल्म का प्राकृतिक ऑक्सीडेशन प्रक्रिया रिपोर्ट करते हैं, जिसे वातावरण में अध्ययन किया गया था, जो एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी माप और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा अध्ययन किया गया। हमारा शोध दिखाता है कि Fe3GeTe2 फिल्म की सतह वायु के संपर्क में आने पर जल्दी ऑक्सीकृत होती है और संपूर्ण ऑक्सीडेशन प्रक्रिया में दो स्पष्ट रूप से विकसित चरण दिखाई देते हैं। पहले चरण में, धात्विक Ge परमाणुओं को लगभग पूरी तरह से ऑक्सीकृत किया जाता है ताकि GeO2 में Ge–O बांड बनाए जा सकें, जबकि आंशिक धात्विक Fe और Te परमाणुओं को क्रमशः Fe2O3 और TeO2 में ऑक्सीकृत किया जाता है। ऑक्सीडेशन का दूसरा चरण Fe तत्व की वैलेंस स्थिति में होने वाले परिवर्तनों द्वारा प्रभुत्व में होता है, जहां Fe2O3 को सतह पर अवशोषित कार्बन की भागीदारी के माध्यम से FeCO3 में कम किया जाता है, जबकि अंतिम ऑक्सीडेशन उत्पाद FeCO3 · GeO2 · TeO2 होता है। हमारे निष्कर्ष Fe3GeTe2 पतली फिल्म के आगे विकास और सुरक्षा में अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, जो द्वि-आयामी सीमाओं में स्पिन्ट्रोनिक उपकरणों के गहन अध्ययन और आगे के अनुप्रयोग के लिए अत्यधिक महत्वपूर्ण है।