二維層狀材料具有獨特結構和性質,在過去二十年得到廣泛研究。過渡金屬插嵌層狀材料能夠產生新型物理性質,比如調節2D磁性。但是如何直接生成超薄的雜原子插嵌層狀材料仍未曾得到廣泛發展。
有鑒于此,北京航空航天大學宮勇吉、湯沛哲等通過熔體輔助生長FAG(flux-assisted growth)合成超薄雜原子插嵌2D層狀材料UHI-2DMs(ultrathin heteroatoms-intercalated 2D layered materials)。
本文要點
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合成了8個UHI-2DMs材料,V1/3NbS2, Cr1/3NbS2, Mn1/3NbS2, Fe1/3NbS2, Co1/3NbS2, Co1/3NbSe2, Fe1/3TaS2, Fe1/4TaS2。其厚度能夠達到極限(雙層2D材料,并且兩層原子內含有單層插嵌原子層),而且得到含有磁有序結構。
(2)
非常有趣的一點是,由于各向異性穩定的長程鐵磁性Fe1/3TaS2 具有較弱的層間耦合作用,作者通過磁輸運研究發現Fe1/3TaS2 的磁有序溫度與層數目無關。
參考文獻
He, Q., Si, K., Xu, Z. et al. Direct synthesis of controllable ultrathin heteroatoms-intercalated 2D layered materials. Nat Commun 15, 6320 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50694-2
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50694-2