吴曙翔团队联合国内外多所高校及研究机构,在晶圆级室温二维铁磁材料研究上取得关键突破,相关成果发表于《自然-通讯》。研究探索了二维铁磁体在厚度极限下的长程磁有序,发现较强的磁晶各向异性能可有效抑制热涨落,促使二维铁磁性在有限温度下出现。然而,目前报道的二维铁磁体展现出软磁特性和较低的磁各向异性能,且难以控制其厚度和尺寸,阻碍了其深入研究和实际应用。
吴曙翔团队在资助下,通过分子束外延成功制备出单胞层数可控的晶圆级二维铁磁体Fe3GaTe2薄膜,展现出强垂直磁各向异性的铁磁性。该薄膜的居里温度高,且当厚度降到极限时,铁磁有序依然保持。与机械剥离的薄片相比,外延薄膜的居里温度更高,这可能归因于衬底引起的拉伸应变效应。这一突破性进展为基于二维磁体的自旋电子学器件的发展奠定了坚实的材料基础。