⼆维范德华铁磁材料的发现为研究⼆维极限下的基础磁学，操纵⾃旋相关现象以及实现低功率的⼆维⾃旋电⼦学器件提供了前所未有的机遇。最近⼏年，⼆维铁磁性材料得到了⼴泛关注，⽬前已有多种⼆维本征铁磁材料被发现和研究，但⼤多数铁磁材料的居⾥温度都低于室温，极⼤地限制了在低维⾃旋电⼦学器件中的应⽤。
最近新发现的⼆维Fe₃GaTe₂材料具有⾼的居⾥温度（342K-365K）以及强的垂直磁各向异性，在室温⼆维⾃旋电⼦学器件的应⽤⽅⾯极具潜⼒。
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中⼼纳⽶物理与器件实验室的杨海涛研究组与⾼鸿钧研究组和中国科学院⼤学的周武教授合作，对⾼质量的Fe₃GaTe₂单晶的制备及其结构与物性进⾏了研究。
他们利⽤超导量⼦⼲涉仪、霍尔测量以及磁⼒显微镜等多种磁性表征⼿段对Fe₃GaTe₂的块体以及薄层样品的铁磁性以及磁畴结构进⾏了测试，研究结果表明Fe₃GaTe₂具有室温铁磁性，居⾥温度⾼达356K，除此之外，其具有强的垂直各向异性以及厚度⾼度依赖的反常霍尔效应和磁畴结构。
他们设计了⼀种具有平⾯对称性破缺的Fe₃GaTe₂纳⽶器件，并在该器件中观察到了室温下的不对称磁阻，该磁阻与常⻅的巨磁阻和隧穿磁阻中对称的⾼、低阻态不同，其随磁场变化表现出⾼、中、低三种电阻状态，可编码为“-1”、“0”、“1”⽤来实现多态磁随机存储和逻辑电路。
研究结果表明这种反对称磁阻是由Fe₃GaTe₂纳⽶器件中不同厚度区域的不同步磁矩转换导致畴壁附近出现的环形电流引起的，此外，该反对称磁阻的⼤⼩可以通过改变不同厚度区域之间的相对⾼度进⾏调制。
这种不需要复杂的器件结构，在简单的具有不同厚度的⼆维纳⽶⽚层中就可以产⽣厚度可调的室温反对称磁阻为未来实现多态随机存储和逻辑电路提供了新的可能性。
相关研究成果以“Room-Temperature Antisymmetric Magnetoresistance in van der Waals Ferromagnet Fe₃GaTe₂ Nanosheets”为题，于2024年4⽉17⽇在线发表在Advanced Materials杂志上。纳⽶实验室博⼠后胡国静和郭辉副研究员为共同第⼀作者；杨海涛研究员、周武教授和⾼鸿钧院⼠为论⽂共同通讯作者。
该⼯作得到了国家⾃然科学基⾦、科技部、中国科学院的⽀持。