磁性金屬原子精確可控摻雜策略實現二維石墨烯室溫鐵磁性研究成果日前發表在《自然·通訊》上

2021-04-01 16:41:52來源：科技日報

3月29日，科技日報記者從中國科學技術大學獲悉，該校國家同步輻射實驗室閆文盛教授研究組與孫治湖副研究員合作，通過磁性金屬原子精確可控摻雜的策略，實現了二維石墨烯的室溫鐵磁性。研究成果日前發表在《自然·通訊》上。

石墨烯由于高載流子遷移率、長自旋擴散長度和弱自旋軌道耦合等優良性質，被認為是下一代自旋電子學應用中極具前景的材料。如何在本征抗磁的石墨烯中誘導出穩定的室溫鐵磁性，是石墨烯基自旋電子學器件制備面臨的首要問題之一。

科研人員基于以往二維過渡金屬硫屬化合物的磁性調控研究經驗和DFT材料模擬設計，認為精確可控的磁性過渡金屬(鐵、鈷、鎳等)摻雜是解決這一問題的有效方案。為了克服將過渡金屬原子嵌入石墨烯晶格的巨大勢壘，研究組利用氮原子構造錨定位點，將鈷原子牢固地束縛在石墨烯晶格中，從而提供穩定的局域磁矩，并通過鈷—氮—碳之間的軌道雜化形成鐵磁交換作用，最終實現石墨烯的室溫鐵磁性。(記者吳長鋒)

責任編輯：孫知兵

關鍵詞：磁性金屬原子二維石墨烯

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