日前,復旦大學(xué)教授張遠波團隊在二維磁性材料領(lǐng)域取得重大突破——發(fā)現一種新型的磁性二維材料Fe3GeTe2,為研究二維巡游磁性提供了一個(gè)全新的理想體系。今天,這一研究成果發(fā)表于《自然》。
伴隨著(zhù)單原子層的石墨材料——石墨烯被成功分離出來(lái),二維材料的概念被正式提出來(lái)。近年來(lái),磁性二維材料成為新的研究熱點(diǎn)。研究人員以絕緣的層狀磁性材料Cr2Ge2Te6和CrI3為研究對象,利用光學(xué)手段探測到材料中的二維磁性。但這些材料都是絕緣的,而且鐵磁轉變溫度遠低于室溫,在電子學(xué)器件的制備和應用上有很大的阻礙。
研究人員采用金屬性的層狀材料作為研究對象,經(jīng)過(guò)幾年的摸索與不斷實(shí)驗,最終得到一種新型二維磁性材料Fe3GeTe2。實(shí)驗發(fā)現,單層的Fe3GeTe2在低溫下仍具有鐵磁長(cháng)程序以及面外磁各向異性。更為重要的是,張遠波團隊利用自己發(fā)展的技術(shù),用鋰離子插層Fe3GeTe2使樣品的鐵磁轉變溫度提高到室溫以上,為未來(lái)該材料制作電子器件提供了可能。
同時(shí),研究人員發(fā)展了一種新的樣品解理方法——利用氧化鋁和Fe3GeTe2之間強的黏附性以及較大的接觸面積來(lái)制備單層樣品。這種方法制備效率高,解理能力強,還將為有效解理與Fe3GeTe2解理難度類(lèi)似的其他層狀材料提供新的方法和研究思路。
張遠波表示,這種新型磁性二維材料將為基于這種材料研發(fā)超高密度、柵壓可調且室溫可用的磁電子學(xué)器件提供一種可能,而新發(fā)現的二維材料解理方法為二維材料研究拓展了思路。