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科技日报讯 (记者乔地)国际权威期刊《今日纳米》克日刊文显示,郑州大学许群教授课题组行使CO2在非范德华力晶体孔道内构建强内应力场,乐成制备出具有室温响应的二维铁磁性VO2。

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许群先容,面临更先进的信息手艺需求,相关领域在更高集成度、更高快速响应、更低功耗等方面临电子器件有更高的要求。二维铁磁质料由于其少层原子层厚度和可控的电子自旋,已成为下一代自旋电子器件的研究热门。

过渡金属氧化物VO2显示出许多新的物理征象,如金属—绝缘体转变和室温铁磁性。在强相关过渡金属氧化物(TMOs)质料中,d层和f层电子其自由度(自旋、电荷和轨道矩)的相互作用使得结构和磁性对温度、压力和组分等参数的细小转变异常敏感,然而多数情形下,来自外部诱导的局部磁矩异常弱,而且发生的磁性通常只关联外面少数原子。因此相较于缺陷工程,打破序参量的对称性,在质料中缔造新的外面或诱导晶体到无定形的转变,进而发生本征磁各向异性,是一个有用的路径。

许群教授课题组提出一种CO2诱导相变工程战略,将非范德华体相VO2乐成转化为室温响应的2D铁磁体。引入的CO2不仅可以引发质料表界面相变,还可以在VO2的晶格孔道中发生壮大的内力场,由此导致的共价键选择性断裂,将三维VO2晶体转化为二维纳米片,最终获得“锁定”的亚稳相的2D拓扑结构并显示出显著增强的室温铁磁响应。该研究事情为二维非范德华铁磁体的制备开拓了一条新途径,同时对CO2在晶体孔道中发生的内应力及其关联亚稳相发生的机理举行了探讨,为进一步拓展超临界CO2在修建新型纳微结构上的应用奠基了实验和理论基础。


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