中国科学家发现新型磁性二维材料

复旦大学物理系张教授的团队在二维磁性材料领域取得了重大突破——发现了一种新型磁性二维材料Fe3GeTe2，为研究二维磁性提供了一个新的理想体系。10月23日凌晨，这一重要研究成果在国际*学术期刊《自然》在线发表，题目为“2D铁锗碲的栅极电压控制的室温铁磁性”。

据报道，本文的通信作者是复旦大学物理系教授张，2016级博士生邓和物理系博士后于怡君。

自从2004年石墨烯被发现以来，二维材料的研究已经开始进入科学家的视野。到目前为止，研究人员已经发现了至少几十种具有完全不同性质的二维材料，包括绝缘体、半导体、金属等。

随着单原子层石墨材料石墨烯的成功分离，二维材料的概念正式提出。近年来，磁性二维材料已经成为一个新的研究热点。

研究人员以绝缘层状磁性材料Cr2Ge2Te6和Cr3为研究对象，通过光学手段检测材料中的二维磁性。然而，这些材料是绝缘的，并且铁磁转变温度远低于室温，这在电子器件的制备和应用中有很大的障碍。

张的团队采用金属层状材料作为研究对象。经过几年的探索和不断的实验，最终获得了一种新型的二维磁性材料Fe3GeTe2。研究人员发现，单层Fe3GeTe2在低温下仍具有铁磁长程序和平面外磁各向异性。更重要的是，张的团队利用他们自己开发的技术，在Fe3GeTe2薄层中嵌入锂离子，将样品的铁磁性转变温度提高到室温以上，为该材料将来制造电子器件提供了可能。

与此同时，研究人员开发了一种新的样品切割方法——利用氧化铝和氧化铁之间的强粘附性和大的接触面积来制备单层样品。该方法制备效率高，裂解能力强，也将为类似Fe3GeTe2裂解困难的其他层状材料的有效裂解提供新的方法和研究思路。

张表示，本研究中发现的新型磁性二维材料Fe3GeTe2，将为科学家今后基于该材料开发超高密度、可调栅压和室温可用的磁电子器件提供可能，而新发现的二维材料解理方法，将为今后二维材料的研究拓展新思路。

相关论文信息:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0626-9