7日出版的《自然》雜志刊登了單原子厚二維（2D）材料方面取得的突破性成果：美國(guó)科學(xué)家利用三碘化鉻研制出首個(gè)真正的2D磁體。新磁體不僅能用于之前不可能完成的物理實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證磁學(xué)基本理論，還能用于研制新型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置和量子計(jì)算機(jī)。

新研究由麻省理工學(xué)院從事凝聚態(tài)物質(zhì)研究的物理學(xué)家帕布羅·嘉瑞羅-埃雷羅與華盛頓大學(xué)光電子學(xué)研究人員徐曉東（音譯）合作完成。嘉瑞羅-埃雷羅團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)生成三碘化鉻晶體并剝離出單層和多層結(jié)構(gòu)，徐曉東實(shí)驗(yàn)室利用超靈敏磁強(qiáng)儀對(duì)這些層狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。

今年4月末曾有研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文稱，他們?cè)阢t鍺碲超薄晶體中觀察到了磁性。但這種超薄晶體是多層結(jié)構(gòu)，而只有單層結(jié)構(gòu)材料保持磁性，才是真正的首個(gè)2D磁體。

在這項(xiàng)新實(shí)驗(yàn)中，研究人員將三碘化鉻作為制作2D磁體的首選，在于其具有三個(gè)重要特性：首先，三碘化鉻晶體包含許多疊層，層級(jí)間好像“透明膠帶”一樣相互隔開，2D層狀結(jié)構(gòu)容易獲得；其次，該化合物是一種鐵磁性材料，其內(nèi)電子自旋方向整齊劃一，能像冰箱磁貼一樣產(chǎn)生永久磁性；最后，三碘化鉻還具有各向異性，這一特性使得其內(nèi)電子一直沿著與晶體表面垂直的方向自旋。

他們因此推測(cè)，將三碘化鉻晶體剝離成單層原子后仍能保持磁性。磁強(qiáng)計(jì)檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證了他們的推測(cè)——在比絕對(duì)零度（-273.15℃）高很多的-228℃下，單原子層三碘化鉻確實(shí)能保持磁性，真正的2D磁體終于問世。

利用2D磁體將可以開展前所未有的實(shí)驗(yàn)，比如，將2D磁體與2D超導(dǎo)體層疊在一起，檢測(cè)到底是超導(dǎo)性會(huì)破壞磁性，還是磁性會(huì)破壞超導(dǎo)性，而這些實(shí)驗(yàn)很有可能帶來重要的物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)。另外，一旦實(shí)現(xiàn)在室溫下操作，這些2D磁體還能廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中。（記者 聶翠蓉）

首個(gè)單原子厚二維磁體問世 或帶來物理學(xué)新發(fā)現(xiàn)

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