應(yīng)用于量子計(jì)算、高頻器件、高密度信息存儲(chǔ)！鄭大人的這項(xiàng)研究有大用處！

近日，鄭州大學(xué)許群教授課題組利用CO2在非范德華力晶體孔道內(nèi)構(gòu)建強(qiáng)內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)，成功制備具有室溫響應(yīng)的二維鐵磁性VO2，文章以“Conversion of Non-van der Waals VO2 Solid to 2D Ferromagnet by CO2-Induced Phase Engineering”為題發(fā)表在國(guó)際權(quán)威期刊《Nano Today》，鄭州大學(xué)博士研究生周燕南和閆鵬飛為文章的共同第一作者，通訊作者許群教授。

面對(duì)更先進(jìn)的信息技術(shù)需求，在更高集成度、更高快速響應(yīng)、更低功耗等方面對(duì)電子器件有更高的要求，為量子計(jì)算、高頻器件、高密度信息存儲(chǔ)做好技術(shù)儲(chǔ)備，其中獲得室溫鐵磁性半導(dǎo)體是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。近年來，二維鐵磁材料由于其少層原子層厚度和可控的電子自旋，已成為下一代自旋電子器件的研究熱點(diǎn)�，F(xiàn)有非磁性二維材料中誘導(dǎo)磁矩是通過調(diào)節(jié)應(yīng)變、邊緣結(jié)構(gòu)或缺陷工程來引入電荷載流子，這些都集中在外部誘導(dǎo)磁響應(yīng)上，如何突破傳統(tǒng)制備模式并深刻理解二維鐵磁材料的本征特性極具重要意義。

過渡金屬氧化物VO2表現(xiàn)出許多新的物理現(xiàn)象，如金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變和室溫鐵磁性。在強(qiáng)相關(guān)過渡金屬氧化物（TMOs）材料中，d層和f層電子其自由度（自旋、電荷和軌道矩）的相互作用使得結(jié)構(gòu)和磁性對(duì)溫度、壓力和組分等參數(shù)的微小變化非常敏感，然而多數(shù)情況，來自外部誘導(dǎo)的局部磁矩非常弱，并且產(chǎn)生的磁性通常只關(guān)聯(lián)表面少數(shù)原子。因此相較于缺陷工程，如何打破序參量的對(duì)稱性，在材料中創(chuàng)造新的表面或誘導(dǎo)晶體到無定形的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而產(chǎn)生本征磁各向異性，是一個(gè)有效的路徑。

許群教授課題組提出一種CO2誘導(dǎo)相變工程策略，將非范德華體相VO2成功轉(zhuǎn)化為室溫響應(yīng)的2D鐵磁體。引入的CO2不僅可以引發(fā)材料表界面相變，還可以在VO2的晶格孔道中產(chǎn)生強(qiáng)大的內(nèi)力場(chǎng)，由此導(dǎo)致的共價(jià)鍵選擇性斷裂，將三維VO2晶體轉(zhuǎn)化為二維納米片，最終獲得“鎖定”的亞穩(wěn)相的2D拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的室溫鐵磁響應(yīng)。該研究工作為二維非范德華鐵磁體的制備開辟了一條新途徑，同時(shí)對(duì)CO2在晶體孔道中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及其關(guān)聯(lián)亞穩(wěn)相產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了探討，為進(jìn)一步拓展超臨界CO2在構(gòu)筑新型納微結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用奠定了實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。

該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、鄭州大學(xué)一流學(xué)科計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。

許群，鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，河南先進(jìn)技術(shù)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)。

1999年9月博士畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所，2001年7月完成德國(guó)Karlsruhe核研究中心博士后工作。同年回國(guó)，應(yīng)聘到鄭州大學(xué)，組建了鄭州大學(xué)綠色化學(xué)功能材料實(shí)驗(yàn)室。已在國(guó)內(nèi)國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文200多篇；授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利23項(xiàng)，實(shí)施轉(zhuǎn)讓2項(xiàng)；2008年獲中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)提名獎(jiǎng)；2009年獲國(guó)務(wù)院政府特殊津貼；2009年獲日本化學(xué)會(huì)青年學(xué)者獎(jiǎng)；2010年有關(guān)“超臨界CO2輔助高分子在碳納米管上自組裝的工作”被美國(guó)化學(xué)會(huì)作為亮點(diǎn)工作報(bào)道。近年來圍繞新型納米結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、合成與性能研究，進(jìn)行了多條路徑的嘗試，發(fā)展了多種新的制備方法，并對(duì)低維材料在光電催化、能量轉(zhuǎn)化、能量?jī)?chǔ)存中的應(yīng)用進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，揭示了材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，形成了特色鮮明的研究方向。近五年作為通訊作者在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv.Mater.、ACS Nano、Chem. Mater.、Adv. Functi. Mater. Small等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI收錄論文100多篇，其中有多篇論文被ESI列為全球前1%高被引論文和前0.1%熱點(diǎn)論文。獲河南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（第一完成人）3項(xiàng)，河南省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)（第一完成人）1項(xiàng)。

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（來源：共產(chǎn)黨員網(wǎng)）

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