Advanced Functional Materials:二维稀土材料的最新研究进展

稀土元素包括17种金属元素,分别是15种镧系元素(La–Lu)和IIIB族的Sc、Y。稀土离子独特的f–d和f–f跃迁,赋予了其类原子的光学特性,使得稀土离子具有尖锐的吸收和荧光峰。基于此,稀土已被广泛应用于发光二极管(LED)、激光器和生物成像等领域。除了众所周知的发光特性外,稀土还具有优异的磁性,这源自其未配对的4f电子。2D材料的超薄结构引起不同于其体相材料的电子结构、超大比表面、量子效应等新奇的物理现象,使其在新一代电子、光电子以及柔性器件中具有非常诱人的应用前景。因此,越来越多的研究者将稀土离子引入到2D材料中以期实现强强联合,碰撞出新的火花。作为二维领域的后起之秀,2D稀土材料有望广泛应用于下一代照明、磁性器件和光电晶体管等。

因此,华中科技大学材料科学与工程学院翟天佑和周兴团队综述了2D稀土材料的最新研究进展。该综述主要从以下4个方面进行阐述:1)总结了2D层状稀土材料的晶体结构,包括MX2(M=Eu、Gd; X=Ge、Si)、EuC6、RETe3和YbOCl。2)总结了2D稀土材料的合成方法,包括机械剥离法、分子束外延法、脉冲激光沉积法和化学气相沉积法等。3)总结了2D稀土材料在发光、磁性、电学及光探方面的应用。4)对2D稀土材料的研究进行了展望:探索更多新的2D稀土化合物、提高2D稀土材料的稳定性和拓宽其应用领域等。

相关论文在线发表在Advanced Functional Materials (DOI:10.1002/adfm.202008790)上。