华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心
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《先进材料》刊发韩俊波研究员在二维磁性材料方面合作研究成果

发布日期:2021-10-28    作者:     来源:     点击:

(通讯员 陈小蝶)10月16日,《先进材料》(Advanced Materials)在线刊发了我校国家脉冲强磁场科学中心与陕西师范大学、中科院深圳先进技术研究院合作完成的研究论文“Air-Stable Two-Dimensional Cr5TeNanosheets with Thickness-Tunable Ferromagnetism”。中心博士生陈小蝶、陕西师范大学硕士生陈超为共同第一作者,中心韩俊波研究员、陕西师范大学徐华教授和中科院深圳先进技术研究院王晓副研究员为共同通讯作者。

二维(2D)材料因具有丰富的结构和卓越的性能,引起了研究人员极大的研究兴趣。近年来,2D本征铁磁体的发现为探索和理解2D极限中的磁性物理提供了理想的平台。由于已发现的二维铁磁体大多具有居里温度低和空气稳定性差的不足,寻找具有良好空气稳定性和较高居里温度的新材料对于发展基于二维磁性材料的自旋电子学器件至关重要。

CrxTey晶体是一类具有良好空气稳定性的磁性材料,通过调控Cr、Te原子比可以显著调控其磁性,文献报道CrTe和Cr2Te3纳米片具有较好的空气稳定性和室温铁磁性。为了丰富CrxTey家族成员并获取新型二维磁性材料,本工作利用化学气相沉积法制备了非范德瓦尔斯Cr5Te8纳米片,利用磁光克尔技术研究了不同厚度Cr5Te8的磁学特性,获得了Cr5Te8的居里温度-厚度相图,且研究发现二维Cr5Te8纳米片具有良好空气稳定性,经过三月老化后其磁性几乎不变。Cr5Te8的可控合成及其出色的铁磁性稳定性为其进一步制作器件奠定了基础,该研究将促进二维铁磁材料在自旋电子学器件中的应用和发展。

Cr5Te8纳米片的磁光克尔测量结果

该工作中,磁光克尔研究依托脉冲强磁场设施的低温显微磁光克尔测量系统完成。基于该装置,近年来韩俊波研究员课题组系统开展了系列Fe基(Fe3GeTe2、Ta3FeS6)和Cr基(CrTe,Cr2Te3,Cr5Te8)二维铁磁体及MPX3(M=Fe,Mn, Cr;X=S,Se)二维反铁磁体及其异质结的磁性研究,相关工作发表在Advanced Materials 32,2002032,2020;Advanced Science 7,2001722,2020;Nanoscale 12,16427,2020;ACS Applied Materials & Interfaces 13,24314,2021;Nano Research, 2021等。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202107512