磁性原子掺杂的超晶格[GeTe/Sb2Te3]n材料及其相应调控方法

发布时间: 2022-10-09

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利

行业领域：

高新技术改造传统产业

成果介绍

本发明公开了一种磁性原子掺杂的超晶格[GeTe/Sb2Te3]n材料及其相应调控方法，其中该材料掺杂有磁性原子；掺杂前的初始超晶格[GeTe/Sb2Te3]n材料其结构具有拓扑绝缘性；掺杂磁性原子后，拓扑绝缘性受磁性原子的调控，初始超晶格[GeTe/Sb2Te3]n材料具备的时间反演对称性被破坏，并且磁性原子与其邻近的超晶格[GeTe/Sb2Te3]n材料中的原子产生轨道杂化作用，使得掺杂后的超晶格[GeTe/Sb2Te3]n材料自旋向上及自旋向下方向上的态密度同时出现不对称效应，并产生诱导磁矩。本发明通过对关键掺杂元素的具体种类等进行改进，与现有技术相比能够有效解决拓扑绝缘体表面态狄拉克锥调控不易、狄拉克点无法被打开等问题。

成果亮点

拓扑绝缘材料这一新型物质态的发现，使得人们在量子计算的实现上看到了新的方向。拓扑绝缘体不能与传统的绝缘体和半导体产生热作用，但经研究发现拓扑超导体材料在产生能隙后发现了由Majorana费米子组成的表面态，为实现拓扑量子计算提供了新的方向。目前对第三代拓扑绝缘体材料Sb2Te3、Bi2Te3等已经有许多相关研究，由于这类材料的六层周期结构，使得其表面态的狄拉克锥能够在实验和理论上都得到观测和证明，这一系列材料的研究对于拓扑绝缘体的发展有着重要作用。针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种磁性原子掺杂的超晶格[GeTe/Sb2Te3]n材料及其相应调控方法，其中通过对关键掺杂元素的具体种类等进行改进，与现有技术相比能够有效解决拓扑绝缘体表面态狄拉克锥调控不易、狄拉克点无法被打开等问题，并且本发明还能够产生能带自旋劈裂现象，尤其还能够实现能带劈裂大小超过100meV的能带自旋劈裂。

团队介绍

缪向水，男，1965年7月生，江西九江人。1986年、1989年、1996年获华中科技大学（原华中理工大学）工学学士、硕士、博士学位。华中科技大学集成电路学院院长 [11] 、武汉国际微电子学院院长 [12] 、光学与电子信息学院副院长 [2] ，信息存储材料及器件研究所所长 [3] 。武汉集成电路技术及产业服务中心主任 [10] ，武汉新芯集成电路制造有限公司首席科学家。国务院享受政府特殊津贴专家 [1] ，华中科技大学校学术委员会委员 [4] 。中国仪表功能材料学会副理事长 [5] ，中国微米纳米学会常务理事 [6] ，中国真空学会理事 [14] 。曾荣获新加坡国家技术奖1项 [7] 、中国国家科技进步奖2项

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2022-10-27

文才新

徐州工程学院

教授

综合评价

该成果市场前景广阔，属于微纳领域，更具体地，涉及一种选通管器件的预处理方法。有利于我国相关技术打破外国的技术壁垒，创新力强，建议向江苏省推广，能大大的提高经济发展。

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