自旋过滤效应是指铁磁半导体中不同方向自旋电子的隧穿几率差别巨大，其可产生高自旋极化率的电流，在自旋电子器件方面可以有重要应用。现有二维自旋过滤器以A型反铁磁半导体为隧穿层，虽可实现巨磁阻效应，但其反铁磁基态使得零磁场下一直处于高电阻状态，这种易失性限制了其潜在应用。

针对以上问题，西安交通大学王喆教授团队使用铁磁金属Fe3GeTe2和铁磁半导体CrBr3设计并制作了一种新型的二维混合自旋过滤器。因为两种磁性材料之间没有磁耦合，混合自旋过滤器的出非易失性且磁电阻可达100 %。此外，研究发现偏压可以调控自旋注入的极性从而使隧穿磁电阻发生正负变化。研究团队提出铁磁半导体中自旋极化率的计算方式及扩展的Jullière模型，较为完善地解释了实验观测现象。该研究为开发基于磁性半导体的新型自旋电子器件提供了新方案，有望促进新型非易失性存储器和新型存算一体化的发展。

物理学院为该论文的第一完成单位，研究生王啸宇与张利昊分别为第一与共同第一作者，王喆教授与潘杰副教授为通讯作者。

该研究获得了国家自然科学基金、陕西省基础科学（数学、物理学）研究院以及中央高校基本业务费等支持。论文中数据测试得到了西安交通大学分析测试共享中心的支持。王喆教授团队长期从事低维量子材料与器件的研究，在二维磁性半导体方面已发表了包括《自然-纳米技术》<Nature Nanotechnology>、《物理评论X》< Physical Review X>、《物理评论快报》< Physical Review Letters>在内的多篇论文。