二维材料中的长程本征铁磁性及无耗散未来技术

低维材料对热涨落的固有敏感性长期以来被认为是在二维材料中实现本征长程铁磁序的主要挑战。近来对原子薄材料及其组装为范德瓦耳斯异质结构的兴趣爆发，重新激发了人们对二维铁磁性的关注，这从基础科学角度看很有趣，并且为在范德瓦耳斯异质结构中实现自旋电子学功能提供了缺失的关键要素。最近几种原子薄材料已被证明是稳健的铁磁体。这种铁磁性被认为是由抑制热涨落的磁晶各向异性所促成。在本文中，我们详细回顾二维铁磁性的最新进展，并预测新的可能的二维铁磁材料。我们还讨论了原子薄铁磁体在新型无耗散电子学、自旋电子学和其他传统磁技术中的应用前景。特别是原子薄铁磁体有望在二维拓扑系统中实现时间反演对称性破缺，为基于量子反常霍尔效应的无耗散输运电子器件提供平台。我们提出的方向将协助科学界探索新型二维铁磁家族，从而催生新技术并进一步深化对这一迷人领域的基础理解。