納米顯微鏡可以直接觀察二維材料的磁性

來自俄羅斯和中國的澳大利亞研究人員及其同事表明，可以通過一種新的顯微鏡技術直接研究超薄材料的磁性，這為發現更多二維(2-D)磁性材料打開了大門，與各種潛在的應用程序。

該發現發表在《高級材料》雜志上，具有重要意義，因為用于表征普通(三維)磁體的當前技術由于其極小的尺寸(只有幾個原子厚)而不適用于石墨烯等二維材料。

墨爾本大學物理學院暨量子計算與通信技術中心的讓-菲利普·特蒂安(Jean-Philippe Tetienne)博士說：“到目前為止，還沒有辦法確切地知道2D材料的磁性。”

“就是說，如果要將二維材料像普通的冰箱磁鐵一樣放在冰箱的門上，它會被牢固地粘在冰箱上。這是磁鐵最重要的特性。”

為了解決這個問題，由勞埃德·霍倫貝格(Lloyd Hollenberg)教授領導的團隊采用了寬視野氮空位顯微鏡，該工具是他們最近開發的一種具有必要的靈敏度和空間分辨率的工具，可以測量二維材料的強度。

霍倫伯格教授說：“從本質上講，該技術的工作原理是使微小的磁傳感器(所謂的氮空位中心，這是一塊鉆石中的原子缺陷)與二維材料非常接近，以感應其磁場。”解釋。

為了測試該技術，科學家選擇研究三碘化釩(VI3)，因為已知VI3的大3D塊具有強磁性。

現在，他們使用特殊的顯微鏡顯示了VI3的2-D片也具有磁性，但其強度卻是3-D形式的兩倍。換句話說，將它們從冰箱的門上取下要容易一倍。

Tetienne博士說：“這有點令人驚訝，我們目前正在嘗試理解為什么2D磁化強度較弱，這對應用很重要。”

莫斯科斯科爾科沃科技學院的Artem Oganov教授說，這一發現有可能觸發新技術。

“僅僅幾年前，科學家們懷疑二維磁鐵根本不可能。隨著二維鐵磁VI3的發現，出現了令人興奮的新型材料。新型材料始終意味著將出現新技術，研究這種材料并利用它們的特性。”

國際團隊現在計劃使用顯微鏡研究其他2D磁性材料以及更復雜的結構，包括那些有望在未來節能電子產品中發揮關鍵作用的結構。