Dott. Chaun Jang, Jun Woo Choi, e Hyejin Ryu del Korea Institute of Science and Technology (KIST, Il presidente Lee Byung Gwon) hanno annunciato che il loro team presso il KIST's Center for Spintronics ha controllato con successo le proprietà magnetiche di FGT (Fe ₃ GeTe ₂ ) in un progetto di ricerca congiunto con il Dr. Se Young Park e il suo team presso il Center for Correlated Electron Systems presso l'Institute for Basic Science (IBS). Fe ₃ GeTe ₂ ha recentemente attirato l'attenzione come materiale per semiconduttori spintronici di prossima generazione.

Chiamato combinando i termini "spin" ed "elettronica, " La "spintronica" è un nuovo campo dell'ingegneria elettronica che mira a sostituire i semiconduttori di silicio convenzionali utilizzando lo spin degli elettroni, una proprietà quantistica degli elettroni.

Materiali Van der Waals, noti anche come materiali bidimensionali (2-D), sono materiali stratificati composti da piani che sono attaccati l'uno all'altro tramite una debole interazione di van der Waals. Questi includono vari materiali come il grafene e il bisolfuro di molibdeno. Quando combinato con altri materiali 2-D, possono creare nuovi materiali che mostrano proprietà precedentemente sconosciute. Ecco perché i materiali 2-D, che hanno una varietà di proprietà, come la superconduttività, semiconduttività, e la metallicità sono state oggetto di tanti studi.

Nel 2017, Sono stati scoperti materiali 2-D van der Waals che mostrano proprietà magnetiche, stimolanti progetti di ricerca e studi in tutto il mondo. Però, la maggior parte dei materiali magnetici van der Waals ha alcuni vincoli in termini di applicazione spintronica a causa della loro bassa temperatura di Curie (un punto di temperatura di transizione in cui un materiale ferromagnetico cambia in uno paramagnetico o viceversa) e alta coercitività (l'intensità del campo magnetico necessaria per ridurre la densità del flusso magnetico di un materiale ferromagnetico a zero dopo che il magnetismo di quel materiale è stato saturato), rendendoli inadatti all'uso in determinati dispositivi.

Sono stati condotti numerosi studi su FGT, un materiale van der Waals scoperto di recente con una struttura a strati. Il team di ricerca congiunto KIST-IBS ha scoperto uno schema efficiente per controllare le proprietà di FGT. Il team ha condotto un esperimento in cui hanno osservato il materiale controllando il numero di elettroni, portandoli a scoprire cambiamenti nelle proprietà di FGT. Il team ha dimostrato che l'anisotropia magnetica (la dipendenza direzionale delle proprietà magnetiche di un materiale da una struttura cristallografica o geometrica), che descrive come le proprietà magnetiche del materiale cambiano a seconda della direzione, contribuito a tali cambiamenti.

I risultati della ricerca hanno rivelato l'origine dei cambiamenti nelle proprietà magnetiche dell'FGT, presentando così un possibile metodo per controllare in modo efficiente le proprietà dei materiali magnetici 2-D. Per di più, il team di ricerca ha annunciato che potenzialmente controllando le proprietà dei materiali magnetici di van der Waals di un singolo atomo, lo sviluppo di dispositivi spintronici che funzionano 100 volte più velocemente degli attuali dispositivi elettronici a base di silicio, potrebbe essere accelerato.

Il dottor Hyejin Ryu di KIST ha detto, "Abbiamo iniziato questo studio per scoprire le proprietà magnetiche dei materiali van der Waals e applicare tali proprietà ai dispositivi spintronici". Lei ha aggiunto, "Un ulteriore sviluppo di nuovi materiali per semiconduttori con varie proprietà sarà possibile attraverso l'uso di materiali magnetici van der Waals e altre eterostrutture basate su materiali van der Waals".