SmartMat:二维磁性过渡金属硫族化合物

文章简介

二维磁体,即单层或少数层磁性材料能够在非零温度下自发产生自旋极化,呈现出本征长程磁序,在信息处理、数据存储、感应器等领域具有巨大的应用价值,近年来已成为国内外材料物理领域新的研究热点。根据Mermin-Wagner理论,由于热扰动的影响,在二维体系中很难形成稳定的长程磁序。直到最近几年,研究人员才从三维磁性块材中剥离出原子级单层铁磁性薄膜,如2017年报导的CrI3和Cr2Ge2Te6,2018年报导的Fe3GeTe2,以及随后报导的CrBr3、VSe2、MnSe2等,进一步丰富了二维材料家族的成员及其应用前景。这些二维铁磁材料已展现出了优异的磁光、磁电等量子效应,为构筑新型二维自旋电子和磁子器件提供基础,有可能为未来量子计算通讯打开新局面。

过渡金属硫族化合物(TMC),由于其丰富的电子特性、优异的光电性能、磁性而备受关注。近日,天津大学-新加坡国立大学福州联合学院与新加坡国立大学合作,在SmartMat上总结了近年来二维磁性过渡金属硫族化合物的研究进展,特别是利用化学沉积法以及分子束外延等策略在大面积制备方面取得的突破。着重探讨了具有室温铁磁性的二维磁体(如单层VSe2、MoSe2、Cr3Te4、掺杂WSe2等)及其应用前景,以及二维磁性、自旋相关现象及其物理机制的理解。最后展望了二维磁体在量子自旋电子器件应用所面临的巨大机遇以及挑战。

作者简介

黄玉立,天津大学-新加坡国立大学福州联合学院副教授。2006年于山东大学物理学院获得学士学位,2010年于新加坡国立大学物理系获得博士学位,同年加入日本国立千叶大学,担任JSPS特聘研究员。随后于2013年返回新加坡,先后加入新加坡国立大学物理系以及新加坡材料与工程研究院从事博士后研究工作。主要研究方向为新型低维量子材料的精准构筑及其新奇量子特性调控。

陈伟,新加坡国立大学化学系和物理系教授。2001年于南京大学化学系获得学士学位,2004年于新加坡国立大学获得博士学位,2006年受聘为李光耀研究员于新加坡国立大学物理系从事独立研究,2009年初受聘为新加坡国立大学化学系和物理系助理教授。在国际顶级期刊上已发表约310篇论文,引用超过14,000次,H-Index因子为60,连续入选2018、2019年科睿唯安全球高被引科学家。目前主要关注低维量子结构/二维材料的界面问题,及其在二维材料光电功能器件,有机光电功能器件等方面的应用,以及环境和能源相关的纳米催化。

  • Andrew Thye Shen Wee (黄载贤),新加坡国立大学物理学正教授。1984年于英国剑桥大学获得学士学位,1988年获得硕士学位,1990年于英国牛津大学获得博士学位。研究领域包括单晶薄膜的生长和表面结构研究,扫描隧道显微镜(STM),石墨烯和二维材料的表面和界面研究。在表面科学研究领域已经发表超过600篇专业论文。目前担任杂志ACS Nano副编辑,担任Surf. Interface Anal. Surf. Rev. Lett.的编委会成员和Applied Surface Science Advances编辑顾问委员会成员。

论文信息:

Two-dimensional Magnetic Transition Metal Chalcogenides

Yu Li Huang*, Wei Chen, Andrew T. S. Wee*

SmartMat

DOI: 10.1002/smm2.1031

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smm2.1031

SmartMat

SmartMat创刊于2020年12月,由天津大学与Wiley合作出版,天津大学副校长胡文平教授及香港城市大学张华教授担任共同主编。本刊旨在发表智能材料领域高水平研究成果,为国内外学者搭建交流平台。