纳米显微镜可以直接观察二维材料的磁性

来自俄罗斯和中国的澳大利亚研究人员及其同事表明，可以通过一种新的显微镜技术直接研究超薄材料的磁性，这为发现更多二维(2-D)磁性材料打开了大门，与各种潜在的应用程序。

该发现发表在《高级材料》杂志上，具有重要意义，因为用于表征普通(三维)磁体的当前技术由于其极小的尺寸(只有几个原子厚)而不适用于石墨烯等二维材料。

墨尔本大学物理学院暨量子计算与通信技术中心的让-菲利普·特蒂安(Jean-Philippe Tetienne)博士说：“到目前为止，还没有办法确切地知道2D材料的磁性。”

“就是说，如果要将二维材料像普通的冰箱磁铁一样放在冰箱的门上，它会被牢固地粘在冰箱上。这是磁铁最重要的特性。”

为了解决这个问题，由劳埃德·霍伦贝格(Lloyd Hollenberg)教授领导的团队采用了宽视野氮空位显微镜，该工具是他们最近开发的一种具有必要的灵敏度和空间分辨率的工具，可以测量二维材料的强度。

霍伦伯格教授说：“从本质上讲，该技术的工作原理是使微小的磁传感器(所谓的氮空位中心，这是一块钻石中的原子缺陷)与二维材料非常接近，以感应其磁场。”解释。

为了测试该技术，科学家选择研究三碘化钒(VI3)，因为已知VI3的大3D块具有强磁性。

现在，他们使用特殊的显微镜显示了VI3的2-D片也具有磁性，但其强度却是3-D形式的两倍。换句话说，将它们从冰箱的门上取下要容易一倍。

Tetienne博士说：“这有点令人惊讶，我们目前正在尝试理解为什么2D磁化强度较弱，这对应用很重要。”

莫斯科斯科尔科沃科技学院的Artem Oganov教授说，这一发现有可能触发新技术。

“仅仅几年前，科学家们怀疑二维磁铁根本不可能。随着二维铁磁VI3的发现，出现了令人兴奋的新型材料。新型材料始终意味着将出现新技术，研究这种材料并利用它们的特性。”

国际团队现在计划使用显微镜研究其他2D磁性材料以及更复杂的结构，包括那些有望在未来节能电子产品中发挥关键作用的结构。

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