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楼主  发表于: 2017-07-03 11:00

 物理学家首次制作出二维磁体

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从2004年发现石墨之后,二维材料的数量就呈现出爆发式增长。然而,这个单原子半导体、绝缘体和超导体群体却缺少了一个成员:磁体。实际上,在此之前,物理学家并能否实现二维磁体。

    在近日发表于《自然》的文章中,研究人员报告了首个真正意义上的二维磁体,它由一种叫作三碘化铬的化合物制作而成。此次发现最终将会带来新的数据储存设备,并推动量子计算机设计。现在,二维磁体可以让物理学家进行此前不可能开展的实验,并验证基础的磁性理论。

    美国麻省理工学院凝聚态物理学家Pablo Jarillo-Herrero和西雅图华盛顿大学的Xiaodong Xu在2016年碰面之前一直在分别寻找二维磁体。他们决定携手研究。这是个原理性问题,有一大块存在缺失。Jarillo-Herrero说。

    Xu和Jarillo-Herrero选择用三碘化铬进行研究,这是一种晶体堆积的薄片,可以用透明胶带法被分开:用黏性胶带剥至更薄层以制作二维材料的一种方法。他们同时被这种化学物质的磁性特征所吸引。

    像冰箱磁铁一样,三碘化铬是一种磁性物质由于电子自旋能够产生永久性磁场的一种材料。三碘化铬还具有各向异性(非均质性),这意味着其电子旋转方向存在倾向性,在这种情况下垂直于晶体面。这些基本特征让Xu和Jarillo-Herrero认为,三碘化铬在剥落到单层原子时能够保留其雌性特征。这是其他二维材料不具备的特征。

    该团队发现,单原子层三碘化铬不仅具备磁性,而且这种特性在温度相对较高情况下依然存在:228℃。他们还发现,两层三碘化铬材料堆叠在一起没有磁性,而再加入另一层材料之后变重新获得磁性。如果加上第四层之后,这种材料依然具有磁性,但却具备了其他的特征,研究人员表示,他们正在对此做进一步研究。(来源:科学网 冯维维)
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