中國科學家發(fā)現(xiàn)新型磁性二維材料
復(fù)旦大學物理學系張遠波教授團隊在二維磁性材料領(lǐng)域取得重大突破——發(fā)現(xiàn)了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全新的理想體系。10月23日凌晨，這項重要研究成果以《二維鐵鍺碲中柵壓調(diào)控的室溫鐵磁性》為題在線發(fā)表于國際頂級學術(shù)期刊《自然》（Nature）。
據(jù)悉，復(fù)旦大學物理學系教授張遠波為論文通訊作者，物理學系2016級博士生鄧雨君、博士后於逸駿為論文的共同第一作者。
自2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來，對二維材料的研究開始進入科學家的視野。迄今為止，科研人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了包括絕緣體、半導(dǎo)體、金屬等至少幾十種性質(zhì)截然不同的二維材料。
伴隨著單原子層的石墨材料——石墨烯被成功分離出來，二維材料的概念被正式提出來。近年來，磁性二維材料成為了新的研究熱點。
研究人員采用了絕緣的層狀磁性材料Cr2Ge2Te6和CrI3作為研究對象，利用光學的手段探測到了材料中的二維磁性。但這些材料都是絕緣的，而且鐵磁轉(zhuǎn)變溫度遠低于室溫，在電子學器件的制備和應(yīng)用上有很大的阻礙。
張遠波團隊采用了金屬性的層狀材料作為研究對象，經(jīng)過幾年的摸索與不斷實驗，最終得到了一種新型的二維磁性材料Fe3GeTe2。研究人員實驗發(fā)現(xiàn)，單層的Fe3GeTe2在低溫下仍具有鐵磁長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薄層，使得樣品的鐵磁轉(zhuǎn)變溫度提高到室溫以上，為未來該材料制作電子器件提供了可能。
同時，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之間強的粘附性以及較大的接觸面積來制備單層樣品。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，這項研究發(fā)現(xiàn)的新型的磁性二維材料Fe3GeTe2，將為科學家們未來基于這種材料研發(fā)超高密度、柵壓可調(diào)且室溫可用的磁電子學器件提供一種可能，而新發(fā)現(xiàn)的二維材料解理方法將為未來二維材料的研究拓展新思路。
相關(guān)論文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-018-0626-9
