能夠在具有不同性質(zhì)的兩種態(tài)之間轉(zhuǎn)換的材料對于信息存儲技術(shù)來說是重要的。非易失性相變存儲器利用局部加熱在具有不同電學(xué)性質(zhì)的晶體和非晶態(tài)之間轉(zhuǎn)換。將這種轉(zhuǎn)換擴(kuò)展到兩個拓?fù)渖喜煌南嘈枰诰哂胁煌瑢ΨQ性的兩個晶 體 相之間進(jìn)行 控制 的非易失性轉(zhuǎn)換。

F e ₅ GeTe ₂ 屬于一類具有較高居里溫度（體相極限T _C = 275-330 K）的鐵基金屬范德華鐵磁體。與其他廣泛研究的二維鐵磁體如CrI ₃ 和Cr ₂ X ₂ Te ₆ （X?=?Ge，Si） 不同 ， F e ₅ GeTe ₂ 具有空氣穩(wěn)定性和金屬性 ，因此被認(rèn)為是自旋電子學(xué)應(yīng)用的首選材料。

在此研究中，作者報道了通過退火和淬火程序證明了范德華鐵磁體 F e _{5- δ} GeTe ₂ 中兩個密切相關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)相的非易失性可逆轉(zhuǎn)換。 這兩個相共享相似的整體晶體結(jié)構(gòu)，但僅在Fe空位占據(jù)的有序或無序方面不同，這導(dǎo)致了不同的晶體對稱性 。二次諧波產(chǎn)生（SHG）的測量 結(jié)果表明 ， 位點(diǎn)無序相表現(xiàn)出全局反演對稱性，而 位點(diǎn) 有序相破壞了反演對稱性，其強(qiáng)度相差30倍 。值得注意的是，通過角分辨光電子能譜（ARPES）觀察到兩相中的電子結(jié)構(gòu)在性質(zhì)上是不同的。

在位點(diǎn)無序相中，觀察到與保留全局反演對稱性兼容的拓?fù)涔?jié)線 ，而在位點(diǎn)有序相中，觀測到由于反演對稱性破缺而導(dǎo)致的拓?fù)浜啿⑿越獬约芭c由位點(diǎn)有序相形成二分晶格（BCL）的量子相消干涉兼容的平帶。這項(xiàng)研究工作不僅證明了使用鐵基二維材料中的位點(diǎn)有序作為調(diào)節(jié)旋鈕來設(shè)計(jì)和控制關(guān)聯(lián)拓?fù)湎嗔钊伺d奮的潛力，而且揭示了這類二維材料作為一種相變材料在非易失性自旋電子學(xué)、存儲器或非線性光學(xué)應(yīng)用中的潛力。

圖4 Fe(1)位點(diǎn)有序?qū)Ψ囱輰ΨQ性和量子相消干涉的影響

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