日前，鄭州大學(xué)許群教授課題組利用CO2引入橋接基團(tuán)增強(qiáng)二維材料鐵磁性，成功將g-C3N4磁性提高到世界領(lǐng)先水平。相關(guān)成果以“Strong ferromagnetism of g-C3N4 achieved by atomic manipulation”為題發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Nature Communications》上。該論文共同第一作者為鄭州大學(xué)博士研究生杜麗娜和高波，通訊作者為鄭州大學(xué)許群教授，鄭州大學(xué)為唯一通訊單位。

二維鐵磁材料適用于原子級(jí)電荷和自旋操縱，是下一代存儲(chǔ)器和邏輯器件的理想候選材料。對(duì)于化學(xué)性質(zhì)溫和、價(jià)格實(shí)惠的二維無(wú)金屬鐵磁材料，國(guó)際上各個(gè)科研團(tuán)隊(duì)力圖采嘗試調(diào)控其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改善其磁序參數(shù)來(lái)打破或規(guī)避傳統(tǒng)器件的熱壁壘和量子壁壘，以期獲得新型自旋電子器件。

許群教授團(tuán)隊(duì)提出了利用二氧化碳（SC CO2）在g-C3N4引入平面內(nèi)“硼橋”，以平面內(nèi)硼為媒介在局域磁矩之間建立短程交換相互作用，進(jìn)而形成長(zhǎng)程磁序，增強(qiáng)類石墨烯二維片層結(jié)構(gòu)C3N4 鐵磁性。該策略實(shí)現(xiàn)了對(duì)g-C3N4原子級(jí)調(diào)控，提出了實(shí)現(xiàn)室溫二維材料鐵磁性的新思路，為下一代自旋電子器件的制備奠定了研究基礎(chǔ)。

研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金的支持。

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