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具有稳健铁磁性的二维范德瓦尔斯纳米片

材料科学 2020-03-17 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

我们合成了铁磁性二维(2D)范德瓦尔斯材料CrI3独特的胶体纳米片,并从结构、磁性以及磁圆二色光谱方面对这些纳米片进行了表征。孤立的CrI3纳米片横向尺寸约为25 nm, ensemble厚度为仅约4 nm,对应于仅少数几层CrI3单层。磁性与磁光测量表明,尽管存在强空间限制,这些纳米片中仍存在稳健的二维铁磁有序,其居里温度与块体CrI3中所观察到的相似。这些数据还显示出类似于微米级少层二维薄片中所观察到的磁化台阶,并与少层范德瓦尔斯堆叠内单个CrI3层的协同自旋反转相关。对于CrBr3和阴离子合金化的Cr(I1-xBrx)3纳米片也获得了类似的数据。这些结果代表了任意组分的横向受限二维范德瓦尔斯铁磁体的首个实例。在纳米级横向尺寸下稳健铁磁性的演示,为基于范德瓦尔斯铁磁体的自旋电子器件微型化开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.04594,
  title  = {2D van der Waals Nanoplatelets with Robust Ferromagnetism},
  author = {Michael C. De Siena and Sidney E. Creutz and Annie Regan and Paul Malinowski and Qianni Jiang and Kyle T. Kluherz and Guomin Zhu and Zhong Lin and James J. De Yoreo and Xiaodong Xu and Jiun-Haw Chu and Daniel R. Gamelin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.04594},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 6 figures, plus supporting information of 7 pages, 5 figures. Submitted