UW和MIT发现世界首例2D磁体
材料牛注：如果把三维材料变成二维的，那它的性能就会发生根本性的改变，但是，华盛顿大学和麻省理工大学的研究人员发现，即使把铁磁性的三碘化铬（Crl3）变成单原子厚的单层，它也能保持这种磁性，而单层磁性材料可谓是给电子世界打开了一扇新的大门，这项研究已经发表在Nature上。
三维材料在减小到二维时，其电学、磁学、物理或化学性质会发生根本性的改变，石墨烯（石墨最通用的2D形式）可能是最好的例子。现在，华盛顿大学和麻省理工大学的研究人员发现了第一种以2D形式保留磁性的材料，可能为制备更薄的电子设备打开新的大门。
这种材料可能是最薄的，只有一个原子厚的材料被认为是功能二维的。与3D原子结构不同，这些单层膜中的电子只能水平移动，这可能对材料的性能产生重大影响，例如导电性和磁性。因此，当磁性材料转化为单层时，往往会失去磁性。
但现在，该研究团队已经得到了违反这一趋势的第一种材料。三碘化铬（Crl3）是铁磁性的，意味着它可以通过其电子的对称旋转获得磁性，研究人员发现即使被削成单原子厚的单层，Crl3也能保持这种磁性。
研究人员通过对材料照射偏振光来进行测试，结果表示对铁磁性有很明显的信号。单层反射了预期的信号，但奇怪的是，当两层堆叠在一起时，材料就失去了磁性。加上第三层又有了磁性，这一现象提出了一些关于这个微观世界正在发生的有趣的问题。
这项研究的第一作者Xiaodong Xu说：“2D单层为研究磁性能的剧烈和精确的电气控制提供了激动人心的机会，这是一项利用它们的3D晶体来实现的挑战。但是，当把具有不同物理特性的单层叠加在一起时，可能会产生更大的可能性。你可以看到更多在单层或3D晶体中所没有的奇异的现象。
与石墨烯一样，二维Crl3可能会在日益萎靡的电子世界中得到一些令人兴奋的应用。
Xu说：“我们所发现的是一种具有内在磁性的绝缘的二维材料，而且这个体系中的磁性是非常强的。我们设想，基于这些新的二维磁体可能会出现新的信息技术。”
这项研究已经被发表在Nature上。
原文链接：Discovery of 2D magnet could lead to super slim electronics
文献链接：Layer-dependent ferromagnetism in a van der Waals crystal down to the monolayer limit
本文由材料人编辑部黄亚编译，点我加入材料人编辑部。
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