Dr. 吕兵(左),物理系副教授. 刘文浩,博士后Research员,Research硫化溴化铬晶体ey produced with a new method developed by Liu. 晶体的磁性可以使材料在新器件的开发中更容易使用.

一组Research人员, 由银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store的科学家领导, 已经开发出一种新技术来长得特别大, 高质量的晶体可以帮助制造先进的电子产品, 如自旋电子和磁性光电器件, 一个现实.

非常薄的层——只有一两个原子厚——可以很容易地从大块晶体上剥离. 这些二维层表现出惊人的磁性,并且在室温下在空气中非常稳定, 使它们在包含不同材料堆叠层的设备中使用感兴趣.

Dr. 刘文浩,中国科学院博士后Research员 物理系自然科学与数学学院, 开发了固气合成法生长硫化溴化铬晶体, 哪些通常是通过化学蒸汽输送(CVT)方法制造的.

“虽然这种材料本身并不新鲜, 银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store创建它的方法从其他方法中脱颖而出,刘说, 谁在实验室工作 Dr. Bing Lv他是物理学副教授,也是这项新技术报告的通讯作者. “银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store的方法更简单, 与传统的无级变速方法相比,这种方法更直接,产生的晶体更大,质量更高.”

合成技术, 这涉及到箱式炉的简单使用, 产生1至2厘米的晶体, 哪一个比用其他方法生产的大10倍, 吕(发音为“爱”)说。.

剥离层的磁性使Research小组感到惊讶.

材料中的每个电子都有一种叫做自旋的特性, 哪个可以向上,哪个可以向下, 自旋的方向决定了材料的磁性. 例如, 当所有的自旋都以相同的方向排列时, 这种材料是铁磁性的, 然而,当自旋平行排列但方向相反时——反平行——材料是反铁磁性的.

“通常, 这种磁有序——自旋排列——在材料中瞬间发生,吕说. “银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store2D材料的独特之处在于,当银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store降低温度时,反铁磁有序增加并在整个晶体中分三个阶段传播.”

在185开尔文(- 126开尔文)的温度下,材料会出现磁异常——铁磁阶数量级的增加.7华氏度)156开尔文(负178.9华氏度)和132开尔文(零下222华氏度).

“这是第一次在硫化溴化铬晶体中观察到这种现象. 当银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store第一次看到这个的时候,我不相信,因为它违背了银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store的直觉思维.”

Dr. 吕冰,自然科学与数学学院物理系副教授

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这种晶体在空气中是稳定的, 对于未来的Research和高性能设备的可能使用来说,这是一个方便和必要的特性, 刘说.

“典型的晶体可以与空气中的水或氧气反应, 是什么改变了晶体的化学成分或结构,刘说, 谁是该报告的共同主要作者. “这就是为什么在许多情况下,晶体必须用惰性材料覆盖. 银河休闲娱乐app手机版下载(位于澳门凼仔成立于2001年)-热门电子游戏竞技-huawei app store的晶体消除了这个障碍, 这使得它更容易用于新设备的制造和开发.”

Nikhil Dhale, 物理学博士生, 和Aswin Kondusamy, 材料科学与工程博士生, 对Research结果也有贡献, 以及密歇根大学的Research人员, 北德克萨斯大学和休斯顿大学.

这项Research发表在10月. 2022年5月25日,本刊印刷版 ACS Nano. 达拉斯德州大学的Research人员是由空军科学Research办公室和国家科学基金会资助的.

Dr. 朱文昊刘, 自然科学与数学学院物理系博士后Research员, 开发了一种制备硫化溴化铬晶体的固气合成技术.