近日，合肥物质科学研究院(HFIPS)固体物理研究所(ISSP)郑晓红教授课题组与都柏林三一学院Stefano Sanvito教授合作，展示了实现半金属性的新思路在通过铁电控制的 A 型范德华 (vdW) 反铁磁体中。

半金属性是凝聚态物理和自旋电子学的重要研究课题。最近，一类有趣的二维 (2-D) 材料，钒二硫属元素化物表现出本征铁磁性和高居里温度，已被理论设计和实验合成。然而，实现半金属性所需的临界电场如此之高，以至于在目前条件下几乎无法获得。

这一次，该团队报告了一种 vdW 多铁异质结构，它是通过第一性原理模拟将双层2 H-VSe 2夹在两层二维面外铁电 Sc 2 CO 2之间形成的。

他们发现，在所呈现的一个半金属性质的能带结构以及只在一个局部导电自旋通道层的2 H-VSE 2。

同时，自旋极性和空间位置将随着铁电极化反转而反转。这种现象背后的机制源于铁电夹层的内置电场和仅在一个界面上选择性发生的电荷转移。

因此进一步提出了非易失性存储器件的两种原型，其中通过切换铁电层的极化方向来实现两种状态(“1”和“0”)。