新型磁性二维材料研究获进展
发布时间: 2018-10-24 浏览次数: 188

摘自中国科学报复旦大学教授张远波团队在二维磁性材料领域取得重大突破——发现一种新型的磁性二维材料Fe3GeTe2,为研究二维巡游磁性提供了一个全新的理想体系。今天,这一研究成果发表于《自然》。

    伴随着单原子层的石墨材料——石墨烯被成功分离出来,二维材料的概念被正式提出来。近年来,磁性二维材料成为新的研究热点。研究人员以绝缘的层状磁性材料Cr2Ge2Te6和CrI3为研究对象,利用光学手段探测到材料中的二维磁性。但这些材料都是绝缘的,而且铁磁转变温度远低于室温,在电子学器件的制备和应用上有很大的阻碍。

    研究人员采用金属性的层状材料作为研究对象,经过几年的摸索与不断实验,最终得到一种新型二维磁性材料Fe3GeTe2。实验发现,单层的Fe3GeTe2在低温下仍具有铁磁长程序以及面外磁各向异性。更为重要的是,张远波团队利用自己发展的技术,用锂离子插层Fe3GeTe2使样品的铁磁转变温度提高到室温以上,为未来该材料制作电子器件提供了可能。

    同时,研究人员发展了一种新的样品解理方法——利用氧化铝和Fe3GeTe2之间强的黏附性以及较大的接触面积来制备单层样品。这种方法制备效率高,解理能力强,还将为有效解理与Fe3GeTe2解理难度类似的其他层状材料提供新的方法和研究思路。

    张远波表示,这种新型磁性二维材料将为基于这种材料研发超高密度、栅压可调且室温可用的磁电子学器件提供一种可能,而新发现的二维材料解理方法为二维材料研究拓展了思路。

    相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0626-9