층간 교환 결합(Interlayer exchange coupling, IEC)은 자기 메모리 및 로직 소자 응용 가능성 때문에 자기 다층 구조에서 집중적으로 연구되어 왔다. IEC는 구조적 매개변수를 조절함으로써 금속성 강자성 다층 시스템에서 신뢰성 있게 얻을 수 있지만, 금속 시스템은 캐리어 밀도가 크기 때문에 IEC에 대한 게이트 제어를 달성하기 어렵다. 여기서는 외부 게이트 전압을 통해 강자성 반도체(FMS) 삼중층 구조에서 IEC를 신뢰성 있게 제어할 수 있음을 입증한다. 우리는 (Ga,Mn)(As,P) FMS를 기반으로 양자우물형(trilayer) 삼중층 구조를 설계하고 이온성 액체 게이팅(ionic liquid gating) 기법을 적용함으로써, 시스템의 비자성 스페이서에서 게이트 전압 단 몇 볼트만으로 캐리어 밀도를 조절할 수 있음을 보인다. 이러한 기능 덕분에 FMS 삼중층에서 IEC의 결합 강도를 최대 49%까지 변화시킬 수 있다. 본 결과는 스핀트로닉 소자의 설계와 에너지 효율적인 구동에 중요한 통찰을 제공한다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.