교수 양현종, 스티븐스 공과대학
치환 도핑된 TMD에서의 강자성: 스핀트로닉스와 바이오닉스를 향하여
양 교수 연구팀은 스핀트로닉 메모리 및 바이오 센서 응용을 목표로 전이 금속 원자로 도핑된 2차원 (2D) 전이 금속 디칼코게나이드 (TMD)를 연구합니다. 이 강연에서 그는 Fe-도핑 단층 TMD의 합성, 도핑, 강자성 및 스핀-궤도 토크 (SOT) 스위칭에 초점을 맞춰 논의합니다. 강한 스핀-궤도 결합을 가진 중금속과 스핀-운동량 잠금을 가진 위상 절연체와 같은 재료는 전기장을 가할 때 상당한 스핀 전류를 생성합니다. 반데르발스 (vdW) 자성체와 쌍을 이룰 때, 이러한 재료는 스핀 토크 전달 효율을 향상시키며, 강한 수직 자기 이방성은 스핀트로닉 응용에 특히 유용합니다. 더 얇은 vdW 자성체는 자기층과 스핀 축적 계면 간의 상호 작용을 더 가깝게 하여 에너지 효율을 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다. 우리의 이전 연구 (Nature Communications, 11, 2034, 2020)에서 그의 연구팀은 Fe-도핑 단층 MoS2, 상온 이상에서 작동 가능한 2D 희석 자기반도체(DMS)를 형성하며, 실제 SOT 응용에 대한 유망한 솔루션을 제공합니다. 이를 바탕으로, 그의 그룹은 최근 Fe 도핑된 단층 MoS에서 매우 에너지 효율적이고, 자기장 없이 결정론적이며, 비휘발성인 SOT 스위칭을 시연했습니다.2백금 홀 바 구조에 증착되었습니다. 2D DMS 단분자의 사용은 진정한 원자 단분자 한계에서의 SOT 스위칭을 최초로 시연한 것입니다. 감염병 진단의 정확도를 높이기 위해 설계된 MoS₂ 기반 센서에 대한 그의 연구는 궁극적으로 효과적이고 접근 가능한 진단 도구 개발로 이어질 것입니다.
