論文の概要: Noninvasive magnetic detection of 2D van der Waals room-temperature ferromagnet Fe3GaTe2 using divacancy spins in SiC
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2406.02346v1
- Date: Tue, 4 Jun 2024 14:21:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-05 16:00:43.780745
- Title: Noninvasive magnetic detection of 2D van der Waals room-temperature ferromagnet Fe3GaTe2 using divacancy spins in SiC
- Title（参考訳）: SiCの希薄スピンを用いた2D van der Waals室温強磁性Fe3GaTe2の非侵襲磁気検出
- Authors: Xia Chen, Qin-Yue Luo, Pei-Jie Guo, Hao-Jie Zhou, Qi-Cheng Hu, Hong-Peng Wu, Xiao-Wen Shen, Ru-Yue Cui, Lei Dong, Tian-Xing Wei, Yu-Hang Xiao, De-Ren Li, Li Lei, Xi Zhang, Jun-Feng Wang, Gang Xiang,
- Abstract要約: 二次元(2D)ファンデルワールス(vdW)強磁性体は次世代のスピントロニクスデバイスに大いに期待できる。
本研究では,vdW積層強磁性体Fe3GaTe2の非侵襲的In situ磁気検出を実現する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.47315490635433
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Room-temperature (RT) two-dimensional (2D) van der Waals (vdW) ferromagnets hold immense promise for next-generation spintronic devices for information storage and processing. To achieve high-density energy-efficient spintronic devices, it is essential to understand local magnetic properties of RT 2D vdW magnets. In this work, we realize noninvasive in situ magnetic detection in vdW-layered ferromagnet Fe3GaTe2 using divacancy spins quantum sensor in silicon carbide (SiC) at RT. The structural features and magnetic properties of the Fe3GaTe2 are characterized utilizing Raman spectrum, magnetization and magneto-transport measurements. Further detailed analysis of temperature- and magnetic field-dependent optically detected magnetic resonances of the PL6 divacancy near the Fe3GaTe2 reveal that, the Curie temperature (Tc) of Fe3GaTe2 is ~360K, and the magnetization increases with external magnetic fields. Additionally, spin relaxometry technology is employed to probe the magnetic fluctuations of Fe3GaTe2, revealing a peak in the spin relaxation rate around Tc. These experiments give insights into the intriguing local magnetic properties of 2D vdW RT ferromagnet Fe3GaTe2 and pave the way for the application of SiC quantum sensors in noninvasive in situ magnetic detection of related 2D vdW magnets.
- Abstract（参考訳）: Room-Temperature (RT) two-dimensional van der Waals (vdW) ferromagnetsは、情報ストレージと処理のための次世代スピントロニクスデバイスを大いに約束する。
高密度エネルギー効率スピントロニクスデバイスを実現するためには、RT 2D vdW磁石の局所磁気特性を理解することが不可欠である。
本研究では, RTにおける炭化ケイ素(SiC)の希薄スピン量子センサを用いて, vdW層強磁性体Fe3GaTe2の非侵襲的In situ磁気検出を実現する。
Fe3GaTe2の構造的特徴と磁気特性は、ラマンスペクトル、磁化、磁気輸送の測定によって特徴づけられる。
Fe3GaTe2近傍のPL6空孔の温度依存性と磁場依存性の光磁気共鳴のさらなる詳細な解析により、Fe3GaTe2のキュリー温度(Tc)は360K程度であり、外部磁場とともに磁化が増加することが明らかになった。
さらに、スピン緩和技術を用いてFe3GaTe2の磁気揺らぎを探査し、Tc付近のスピン緩和速度のピークを明らかにする。
これらの実験は、2D vdW RT強磁性体Fe3GaTe2の興味深い局所磁気特性の洞察を与え、関連する2D vdW磁石の非侵襲的その場磁気検出におけるSiC量子センサの適用の道を開く。
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