江南我国学者实现二维石墨烯的室温铁磁性—新闻—科学网

时间:2023-10-20 14:17:11 已阅读:77次

科技日报合肥3月28日电(记者 吴长锋)记者从中国科学技能年夜学获悉,该校国度同步辐射试验室闫文盛传授研究组与孙治湖副研究员互助,经由过程磁性金属原子切确可控掺杂的计谋,实现了二维石墨烯的室温铁磁性。研究结果日前揭晓于《天然-通信》上。

石墨烯因为高载流子迁徙率、长自旋����APP散布长度以及弱自旋轨道耦合等优质性子,被以为是下一代自旋电子学运用中极具远景的质料。怎样于本征抗磁的石墨烯中引诱出不变的室温铁磁性,是石墨烯基自旋电子学器件制备面对的首要问题之一。

科研职员基在以往二维过渡金属硫属化合物的磁性调控研究经验以及DFT质料模仿设计,以为切确可控的磁性过渡金属(铁、钴、镍等)掺杂是解决这一问题的有用方案。为了降服将过渡金属原子嵌入石墨烯晶格的伟大势垒,研究组 哄骗氮原子组织锚定位点,将钴原子安稳的束厄局促于石墨烯晶格中,从而提供不变的局域磁矩,并经由过程钴-氮-碳之间的轨道杂化造成铁磁互换作用,终极实现石墨烯的室温铁磁性。

研究组哄骗两步浸渍-热解的要领,于但原子辅助下,将钴原子单分离掺杂于石墨烯晶格中,样品于室温下饱以及磁化强度为0.11emu g-1,居里温度到达400 K。经由过程同步辐射软、硬X射线谱学技能以及多种X射线谱学剖析要领,研究职员证明了样品中的钴因此平面四边形布局单位原子级分离在石墨烯晶格中,解除了磁性发源在钴相干第二相的可能。进一步计较注解,该石墨烯系统具备金属性的能带组织,存于Fermi面处态密度显著加强、和 电子自旋极化,注解该石墨烯系统中的室温铁磁性发源在传导电子中介的铁磁互换机制,平面四边形布局单位是室温铁磁性的重要来历。

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