復旦大學物理學系張遠波教授團隊在二維磁性材料領域取得重大突破——發(fā)現(xiàn)了一種新型的磁性二維材料Fe3GeTe2，為研究二維巡游磁性提供了一個全新的理想體系。10月23日凌晨，這項重要研究成果以《二維鐵鍺碲中柵壓調控的室溫鐵磁性》為題在線發(fā)表于國際頂級學術期刊《自然》（Nature）。

　　據(jù)悉，復旦大學物理學系教授張遠波為論文通訊作者，物理學系2016級博士生鄧雨君、博士后於逸駿為論文的共同第一作者。

　　自2004年石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來，對二維材料的研究開始進入科學家的視野。迄今為止，科研人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了包括絕緣體、半導體、金屬等至少幾十種性質截然不同的二維材料。

　　伴隨著單原子層的石墨材料——石墨烯被成功分離出來，二維材料的概念被正式提出來。近年來，磁性二維材料成為了新的研究熱點。

　　研究人員采用了絕緣的層狀磁性材料Cr2Ge2Te6和CrI3作為研究對象，利用光學的手段探測到了材料中的二維磁性。但這些材料都是絕緣的，而且鐵磁轉變溫度遠低于室溫，在電子學器件的制備和應用上有很大的阻礙。

　　張遠波團隊采用了金屬性的層狀材料作為研究對象，經(jīng)過幾年的摸索與不斷實驗，最終得到了一種新型的二維磁性材料Fe3GeTe2。研究人員實驗發(fā)現(xiàn)，單層的Fe3GeTe2在低溫下仍具有鐵磁長程序以及面外磁各向異性。更為重要的是，張遠波團隊利用自己發(fā)展的技術，用鋰離子插層Fe3GeTe2薄層，使得樣品的鐵磁轉變溫度提高到室溫以上，為未來該材料制作電子器件提供了可能。

　　同時，研究人員發(fā)展了一種新的樣品解理方法——利用氧化鋁和Fe3GeTe2之間強的粘附性以及較大的接觸面積來制備單層樣品。這種方法制備效率高，解理能力強，還將為有效解理與Fe3GeTe2解理難度類似的其他層狀材料提供新的方法和研究思路。

　　張遠波表示，這項研究發(fā)現(xiàn)的新型的磁性二維材料Fe3GeTe2，將為科學家們未來基于這種材料研發(fā)超高密度、柵壓可調且室溫可用的磁電子學器件提供一種可能，而新發(fā)現(xiàn)的二維材料解理方法將為未來二維材料的研究拓展新思路。