Recentemente, Il gruppo di ricerca del Prof. Zheng Xiaohong dell'Institute of Solid State Physics (ISSP) degli Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS), in collaborazione con il Prof. Stefano Sanvito del Trinity College Dublin, ha dimostrato una nuova idea per ottenere la semimetallicità negli antiferromagneti van der Waals (vdW) di tipo A tramite controllo ferroelettrico.

La semimetallicità è un importante argomento di ricerca nella fisica della materia condensata e nella spintronica. Recentemente, un'interessante classe di materiali bidimensionali (2-D), dicalcogenuri di vanadio che mostrano ferromagnetismo intrinseco e alta temperatura di Curie, è stato progettato teoricamente e sintetizzato sperimentalmente. Però, il campo elettrico critico richiesto per raggiungere la semimetallicità è così alto che è quasi indisponibile nelle condizioni attuali.

Questa volta, il team ha riportato un'eterostruttura multiferroica vdW, che si è formato avvolgendo il doppio strato ² H-VSe ₂ tra due strati di ferroelettrico 2-D fuori piano Sc ₂ CO ₂ , tramite simulazioni di principi primi.

Hanno trovato una natura semi-metallica presentata nella struttura a bande così come il canale di spin conduttivo localizzato in un solo strato di ² H-VSe ₂ .

Nel frattempo, la polarità di spin e la posizione spaziale verrebbero invertite con l'inversione della polarizzazione ferroelettrica. Il meccanismo alla base di questo fenomeno ha avuto origine sia dal campo elettrico incorporato nel sandwich ferroelettrico, e il trasferimento di carica che si verifica selettivamente solo su un'interfaccia.

Sono stati quindi ulteriormente proposti due prototipi di dispositivi di memoria non volatile, in cui sono stati realizzati due stati ("1" e "0") commutando la direzione di polarizzazione degli strati ferroelettrici.