Автор AZoNano Сен 21 2020

Австралийские исследователи и их коллеги из России и Китая показали, что можно напрямую изучать магнитные свойства ультратонких материалов с помощью новой техники микроскопии, которая открывает дверь к открытию более двумерных (2D ) магнитные материалы со всевозможными потенциальными применениями.

Результаты, опубликованные в журнале Advanced Materials имеют большое значение, поскольку современные методы, используемые для характеристики обычных (трехмерных) магнитов, не работают с 2D-материалами, такими как графен, из-за их чрезвычайно малого размера – толщиной в несколько атомов.

«Пока не было возможности точно сказать, насколько сильно магнитным был 2D-материал», сказал д-р Жан-Филипп Тетьен из Физической школы и Центра квантовых вычислений и коммуникаций Мельбурнского университета. Технология.

«То есть, если вы поместите 2D-материал на дверцу холодильника, как обычный магнит на холодильник, насколько сильно он прилипнет к нему. Это наиболее важное свойство магнита».

Чтобы решить эту проблему, группа под руководством профессора Ллойда Холленберга использовала широкоугольный микроскоп с азотными вакансиями, недавно разработанный ими инструмент, обладающий необходимой чувствительностью и пространственным разрешением для измерения прочности 2D-материала.

«По сути, этот метод работает, поднося крошечные магнитные датчики (так называемые центры азотных вакансий, которые представляют собой атомные дефекты в куске алмаза) очень близко к 2D-материалу, чтобы ощущать его магнитное поле. , " объяснил профессор Холленберг.

Чтобы проверить методику, ученые решили изучить трииодид ванадия (VI3), поскольку уже было известно, что большие трехмерные частицы VI3 обладают сильным магнитным действием.

Используя свой специальный микроскоп, они теперь показали, что 2D-листы VI3 также магнитны, но примерно в два раза слабее, чем в 3D-форме. Другими словами, их было бы вдвое легче снять с дверцы холодильника.

«Это было немного неожиданно, и в настоящее время мы пытаемся понять, почему намагниченность слабее в 2D, что будет важно для приложений», д-р Тетьенн.

Профессор Артем Оганов из Сколковского института науки и технологий (Сколтех) в Москве сказал, что результаты могут стать толчком к созданию новых технологий.

«Всего несколько лет назад ученые сомневались, что двумерные магниты вообще возможны. С открытием двумерного ферромагнетика VI3 возник новый захватывающий класс материалов. Новые классы материалов всегда означают что появятся новые технологии как для изучения таких материалов, так и для использования их свойств ».

Международная группа специалистов теперь планирует использовать свой микроскоп для изучения других 2D-магнитных материалов, а также более сложных структур, включая те, которые, как ожидается, будут играть ключевую роль в энергоэффективной электронике будущего.

Другие организации, участвовавшие в исследовании, включают Базельский университет, Университет RMIT, Нанкинский университет почты и телекоммуникаций, Московский физико-технический институт, Северо-Западный политехнический университет и Китайский университет Жэньминь.

Источник: http://www.unimelb.edu.au/