二维磁性长期以来一直吸引和激励着太阳城官网人员，因为它有可能释放出新的物质状态，并在纳米器件中发挥作用.
在某种程度上，这种兴奋是由电子磁矩的预测所驱动的—被称为“旋转”—将不再能够在完全清洁的系统中对齐. 这种激发强度的增强可以释放出许多新的物质状态, 并实现量子计算的新形式.
一个关键的挑战是成功地制造出完全清洁的系统，并将其与其他材料结合起来. 然而, 十多年了, 被称为“范德华”晶体的材料, 通过摩擦结合在一起, 是否被用于分离单原子厚度层，从而导致许多新的物理效应和应用.
最近这门课已经扩展到包括磁性材料, 而且，它可能会为在纳米尺度上太阳城官网和操纵物质相的科学努力提供一个最雄心勃勃的平台, 太阳城网赌平台的太阳城官网人员, 田纳西大学, 和首尔大学, 在最新一期的杂志上撰文 自然.
二维磁性, 这是近80年来理论探索和实验的主题, 是否多亏了一组相对丰富且易于操作的材料和化合物, 太阳城网赌平台物理学副教授肯尼斯·伯奇说, 他是“二维范德华材料中的磁性”一文中的第一作者."
肯尼斯·伯奇
这些材料中最常被引用的例子是石墨烯, 一种均匀的晶体, 原子层. 一个简单的程序，如在水晶上涂上一块透明胶带，就可以去除一层, 提供一个薄, 统一的部分作为一个平台，创造具有一系列物理特性的新材料.
伯奇说:“这些二维材料的神奇之处在于它们是如此柔韧。. “因为它们非常灵活，它们给了你大量的可能性. 你可以做出以前做梦都想不到的组合. 你可以试试. 你不需要花费大量的时间、金钱和机器来种植它们. 一个学生用胶带把它们拼在一起. 这就是人们长久以来梦寐以求的令人兴奋的机会, 为了能够设计这些物质的新阶段."
在这一层, 太阳城官网人员一直关注自旋, 伯奇称之为电子的“磁矩”. 而电子的电荷可以用来发送两种信号—“off”或“on”的结果表示为0或1—自旋激励提供多点控制和测量, 信号的潜力呈指数级增长, 在最小的空间中存储或传输信息.
伯奇说:“现在最大的努力之一就是改变我们计算的方式。. “现在我们记录电子的电荷是否存在. 因为每个电子都有磁矩, 你可以利用这些时刻的相对方向来存储信息, 哪个更像一个有多个点的指南针. 你不只是得到1和0，你得到了中间所有的值.”
潜在的应用在于新型“量子”计算机领域, 传感技术, 半导体, 或者高温超导体.
“我们的观点是，人们一直非常重视设备，并试图追求这些2d材料来制造这些新设备, 这是非常有希望的,伯奇说。. “但我们指出的是，磁性二维原子晶体也可以实现设计这些新相的梦想—超导，磁性或物质的拓扑相，这才是最令人兴奋的部分. 实现这些已经存在了40年的定理不仅从根本上来说很有趣. 这些新阶段将在各种形式的计算中得到应用, 无论是在自旋电子学中, 生产高温超导体, 磁性和光学传感器以及拓扑量子计算.”
Burch和他的同事—田纳西大学的David Mandrus和首尔国立大学的Je-Geun Park—概述了磁性范德华材料太阳城官网的四个主要方向:
- 发现具有特定功能的新材料. 新材料
与各向同性或复杂的磁相互作用，可以起到显著的作用
在新型超导体发展中的作用. - 这些新材料也可以导致对
凝聚态物理的基本问题，作为独特的服务
实验平台. - 这些材料将被测试是否有可能变得独一无二
能够提供新颖应用的设备. 二维
这些材料的结构使它们更容易受到外界的影响
信号. - 这些材料具有量子和拓扑相，可以
可能导致奇异态，比如量子自旋液体，
“skyrmions”，或者是超导的新迭代.
杰Iannacchione, 他是美国国家科学基金会(NSF)的项目官员，负责监督伯奇和其他材料科学家的资助, 合著者说，他们为更广泛的科学家群体提供了一些想法，这些想法可以用来指导一个超越材料太阳城官网界限的动态领域.
“二维范德华材料中的磁性已经发展成为一个充满活力的太阳城官网领域，”Iannacchione说. 它的太阳城官网人员已经从高度专注的太阳城官网人员成长为引领一个领域的政治家, 尽可能拓宽应用渠道. 复习抓住了steady的乘法方面, 集中, 有时是冒险的太阳城官网，开辟了广阔的新领域, 在量子计算和自旋电子学方面具有巨大的应用潜力."
了解更多信息, 全文可以在《太阳城网赌平台》杂志上找到:“二维范德华材料中的磁性”," DOI: 10.1038/s41586-018-0631-z
艾德·海沃德|大学传播