武汉物数所在二维铁磁体系的研究方面获得新进展

二维铁磁体在自旋电子学和超高速、超高容量信息存储上具有独特优势。近几年，已经预言可以用一些类石墨烯材料(比如氢化石墨烯、掺杂的单层GaSe以及过渡金属硫族化合物)实现二维磁体。但研究人员仍然期望利用传统磁元素铁钴镍（Fe、Co、Ni）直接构筑稳定且易制备的二维铁磁性石墨烯体系，因为具有蜂窝状结构的二维铁磁体不仅可以应用在自旋电子学、信息存储和催化方面，也可用来验证拓扑绝缘体和超导体的概念基础模型–Haldane模型。

近日，武汉物理与数学研究所曹更玉课题组与物理研究所孟胜课题组合作，在新型二维铁磁体系的研究方面获得重要进展，相关研究成果发表在美国化学会的《ACS Nano》杂志上（ACS Nano 11, 2143-2149 (2017)）。

（论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b08347）

论文作者于迎辉副研究员与合作者通过在半金属锑表面沉积铁原子首次成功获得了单层有序Fe-Sb铁磁结构，发现具有类石墨烯材料要求的两套共穿子晶格，适合于Haldane模型的验证。同时，发现此二维体系可以进一步囚禁Sb原子形成新颖的有序幻数纳米环。另外，研究人员还成功获得了Fe₃Sb₇二维全同量子点阵列。密度泛函理论模拟表明此两种超结构均具有较大的磁矩，且均局域在铁原子的d电子上。该研究为二维铁磁体的制备提供了一种新方法，有利于促进其在超高密度磁存储器件的构筑和单原子催化方面的应用。

该研究获得了国家自然科学基金和中国科学院武汉物理与数学研究所“一三五”项目的支持。