成果介绍
非层状二维(2D)磁体引起了人们的特别关注,因为与大多数现有的vdW磁体相比,它们在室温以上具有磁性有序性,并且具有更高的化学稳定性,这为开发紧凑型自旋电子器件提供了非凡的机会。然而,由于这些材料的固有三维键合性质,使得它们的生长非常具有挑战性,这阻碍了它们的磁性研究。
有鉴于此,近日,山西师范大学许小红教授,薛武红副教授和中科院宁波材料所杨华礼副研究员(共同通讯作者)等通过限域vdW外延方法,展示了空气稳定的纯γ-Fe2O3纳米片的可控生长。通过精确控制退火时间,可以将纳米片的横向尺寸从几百纳米调节到几十微米。有趣的是,观察到横向尺寸相关的磁畴结构。随着尺寸的不断增大,磁畴由单畴发展到涡旋,最后发展到多畴。该工作为2D反尖晶石型晶体的可控合成提供了指导,并将磁涡旋材料的应用范围扩展到了磁性半导体领域。
图文导读
图1. γ-Fe2O3纳米薄片的合成与表征。
图2. 转移到Cu栅网上的γ-Fe2O3纳米片的TEM表征。
图3. γ-Fe2O3纳米片横向尺寸依赖的磁畴结构。
图4. 磁畴构型对外磁场的演化。
文献信息
Controlled Growth and Size-Dependent Magnetic Domain States of 2D γ-Fe2O3
(Nano Lett., 2023, DOI:10.1021/acs.nanolett.3c03276)