上科大拓扑物理实验室郭艳峰课题组在低维磁性材料研究方向取得进展
日期：
2025-03-19
浏览次数:
138
范德瓦尔斯（vdW）铁磁材料FenGeTe2 (n = 3, 4, 5) 及Fe3GaTe2具有可调的近室温的居里温度TC以及可控的斯格明子等特性，在磁存储等自旋电子学应用方面前景广阔。研究表明，该体系的TC与其Fe位密切相关，因此，深入理解Fe位在磁交换模型中的作用具有重要意义。原子替代是研究量子材料物理性质的有效手段，曾在超导序参量对称性研究中扮演过重要角色。近期，对FenGeTe2的原子替代研究表明，用Co或Ni替代Fe会抑制Fe3GeTe2的磁性，但Ni替代Fe甚至可以将Fe5GeTe2的TC提高至~ 480 K，而Co替代导致反铁磁态。而在Fe3GaTe2中，少量Co或Ni替代显著抑制TC。这些复杂的替代现象背后机制扑朔迷离。以下几个问题亟待澄清：杂质原子是否替代了Fe? 杂质原子替代了哪个Fe位？如杂质原子替代了不同Fe位，其顺序如何？近日，上海科技大学拓扑物理实验室郭艳峰课题组与合作者对Ni掺杂vdW铁磁材料Fe3GaTe2进行了详细研究，揭示了Ni原子替代Fe原子的路径图及对体系磁性的影响。该成果发表于国际学术期刊《纳米快报》（Nano Letters）。六方晶系vdW铁磁材料Fe3GaTe2具有高达 ~ 380 K的TC，是目前该体系中最高的。它与Ni3GaTe2具有相似的晶体结构，包括相同的Fe1/Ni1和Fe2/Ni2原子占位，但Ni3GaTe2中Ni原子在vdW层间亦有分布，形成原子占有率为0.25的Ni3位，同时导致Ni1位的原子占有率仅为0.75。郭艳峰课题组对Fe3GaTe2进行Ni替代Fe的掺杂研究发现，随着Ni掺杂增加，(Fe1-xNix)3GaTe2的磁有序温度与饱和磁化强度都先出现迅速减弱，随后减弱趋于平缓。为了厘清 (Fe1-xNix)3GaTe2（x = 0.0 - 1.0）中Ni原子替代Fe原子的详细情况，郭艳峰课题组与华东师大杨振中、屈可教授课题组合作，利用球差电镜对(Fe1-xNix)3GaTe2原子结构进行了细致研究。研究揭示，在低掺杂（x < 0.1）情况下，Ni首先进入vdW层间间隙，形成占据为0.25的Ni3位（图2）。继续增加Ni掺杂量，Ni开始占据Fe2位。当x > 0.75时，Ni开始占据Fe1位，直至完全占据，成为Ni3GaTe2。理论计算结果表明，在Ni3位占据0.25，即x = 0.083（1/12）以后，继续增加Ni，则Ni原子占据Fe2位时的总能量最低，进一步证明Ni原子第二步占据Fe2位，与电镜结果相符（图3）。
Hot News
/
相关推荐
2025
-
11
-
28
点击次数:
33
来源：X-MOL通过一种基于溶液化学反应的光学材料方法合成了四个 Pr-phen-酰基氨基酸三元配合物（Pr [CH3（CH2）nCONHCH（CH3）COO]3?phenanthroline，n=4,6,8,10）。镨配合物的分子结构通过 CHN 元素分析、13C 核磁共振（13C-NMR）光谱和傅里叶变换红外（FT-IR）光谱法确定。X 射线衍射和偏振光显微镜显示，Pr（hex-ala）3&#...
2025
-
11
-
28
点击次数:
33
来源：X-MOL腐植酸 （HA） 普遍存在于天然水体中，有可能形成致癌消毒副产物 （DBP），这凸显了有效去除方法的必要性。本研究旨在开发一种稳定、高性能的催化剂，以提高 HA 去除效率。通过浸渍到活性氧化铝（AA）上合成了一种最佳的铈锰改性材料（CM-AA）。其创新之处在于首次利用 Mn-Ce 协同效应，结合臭氧（O?）和过氧化氢（H?O?）构建了三元催化体系。通过正交实验优化制备参数，并采用 ...
2025
-
11
-
27
点击次数:
47
来源:X-MOL结合可见光响应和高效电荷分离的半导体合理设计仍然是光催化中的根本挑战。我们报告了一种镧系合成策略，用于合成一系列对可见光响应的铋氧氯化物，LnBi2O4Cl（Ln = Lu， Yb， Er， Eu， Sm， Nd）。镧系离子整合到[Bi2O2]萤石层中，形成三氟矿[Bi2LnO 4]结构，通过电子层间相互作用诱导结构重组。该方法实现了从 500 纳米到 620 纳米的系统性吸收边缘...
2025
-
11
-
27
点击次数:
47
来源：X-MOL研究了基于稀土复合物镧二氧化物（La2O3）预处理的香蕉纤维织物的冲洗和漂白工艺。分析了稀土含量、过氧化氢浓度、氢氧化钠浓度、温度、时间和稳定剂浓度对香蕉纤维织物重量损失比、白色度、毛细作用和断裂强度的影响。优化工艺通过正交测试确定，即稀土镧二氧化物（La2O3）0.25%o.w.f.，氢氧化钠 4.5 克/升，过氧化氢浓度 7.5 克/升，稳定剂 3 克/升，在 75°...