Controlling Magneto-Ionics by Defect Engineering Through Light Ion Implantation
Ma, Zheng (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Martins, Sofia (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Tan, Zhengwei (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Chen, Song (Université Paris-Saclay. Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies)
Monteblanco, Elmer Nahuel (Spin-Ion Technologies)
Liedke, Maciej Oskar (Helmholtz-Zentrum Dresden. Institute of Radiation Physics)
Butterling, Maik (Helmholtz-Zentrum Dresden. Institute of Radiation Physics)
Attallah, Ahmed (Helmholtz-Zentrum Dresden. Institute of Radiation Physics)
Hirschmann, Eric (Helmholtz-Zentrum Dresden. Institute of Radiation Physics)
Wagner, Andreas (Helmholtz-Zentrum Dresden. Institute of Radiation Physics)
Quintana Puebla, Alberto (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Pellicer Vilà, Eva Maria (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Ravelosona, Dafiné (Université Paris-Saclay. Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies)
Sort Viñas, Jordi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Menéndez Dalmau, Enric (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Fecha:	2024
Resumen:	Magneto-ionics relies on the voltage-driven transport of ions to modify magnetic properties. As a diffusion-controlled mechanism, defects play a central role in determining ion motion and, hence, magneto-ionic response. Here, the potential of ion implantation is exploited to engineer depth-resolved defect type and density with the aim to control the magneto-ionic behavior of CoO thin films. It is demonstrated that through a single implantation process of light ions (He) at 5 keV, the magneto-ionic response of a nanostructured 50 nm thick CoO film, in terms of rate and amount of induced magnetization, at short-, mid-, and long-term voltage actuation, can be controlled by varying the generated collisional damage through the ion fluence. These results constitute a proof-of-principle that paves the way to further use ion implantation (tuning the ion nature, energy, fluence, target temperature, or using multiple implantations) to enhance performance in magneto-ionic systems, with implications in ionic-based devices.
Ayudas:	Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00651 Agencia Estatal de Investigación CNS2022-135230 European Commission 861145 European Commission 101054687 Agencia Estatal de Investigación PDC2021-121276-C31 Agencia Estatal de Investigación PID2020-116844RB-C21
Nota:	Altres ajuts: acords transformatius de la UAB
Derechos:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Lengua:	Anglès
Documento:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicado en:	Advanced functional materials, Vol. 34, Núm. 34 (August 2024) , art. 2312827, ISSN 1616-3028

DOI: 10.1002/adfm.202312827

14 p, 5.8 MB

El registro aparece en las colecciones:
Artículos > Artículos de investigación
Artículos > Artículos publicados