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据新华社报道,一个只有一层原子厚度的二维材料家族增加了新成员:美国科学家在新一期《自然》杂志上报道,他们首次用三碘化铬制作了二维磁体。
二维磁铁是一种只有一层原子才能保持磁性的材料。自从石墨烯在2004年被发现以来,许多种类的二维材料被制造出来,但是二维磁体却一直不存在。物理学家甚至不确定这种材料是否存在。一些科学家以前制造过超薄磁性晶体材料,但是它们必须被层压在一起才能具有磁性,而且单原子层没有磁性。
三碘化铬是一种具有层状晶体结构的永磁体,适合用胶带反复撕扯变薄。正是这种简单的方法,人们首先制备了石墨烯。麻省理工学院和华盛顿大学的科学家使用胶带将三碘化铬晶体从单层和多层碎片中剥离出来。他们发现单原子厚度的三碘化铬材料在零下228摄氏度的环境中具有永久磁铁的特性。
令人惊讶的是,在单层上添加一层三碘化铬会使其磁性消失。添加第三层后,磁性再次出现。除了它的磁性之外,四层结构还具有其他一些需要详细研究的特征。研究小组计划研究三碘化铬相关化合物,并寻找其他二维磁铁。他们还希望将二维磁体与超导材料结合起来,研究混合材料的磁性和导电性。