Nature Commun：Co掺杂类石墨烯单层ZnO的铁磁性

目前在二维van der Waals材料发现的铁磁性引发了低维材料的自旋相互作用的发展，但是目前的材料普遍存在一些缺陷，比如缺乏室温本征铁电有序、空气气氛稳定性。有鉴于此，基于稀磁磁性氧化物中发现反常的高居里温度，加州大学伯克利分校姚杰等报道Co掺杂的单原子厚度层状结构空气稳定的类石墨烯ZnO材料，通过磁-光Kerr效应，超导量子干涉器件，X射线圆二色谱等，在室温及更高温度观测自发磁化现象。

本文要点：

（1）作者通过TEM表征、AFM表征排除了其中存在金属Co或者氧化钴簇结构，通过X射线表征揭示Co以Co²⁺形式掺杂。在调节Co的掺杂程度过程中，发现由于杂质带交换作用、超交换作用导致材料在顺磁、铁磁性、有序结构更低的晶相之间变化。

（2）本文研究结果为发展具有优异调节性能和鲁棒性（robustness）的室温2D铁磁材料提供方法和研究体系。

参考文献

Chen, R., Luo, F., Liu, Y. et al. Tunable room-temperature ferromagnetism in Co-doped two-dimensional van der Waals ZnO. Nat Commun 12, 3952 (2021).

DOI: 10.1038/s41467-021-24247-w

https://www.nature.com/articles/s41467-021-24247-w