超薄晶体中磁性的发现为探索新物理和开发下一代自旋电子器件提供了机会。然而，居里温度高于室温的二维磁性半导体却鲜有报道。具有强关联d轨道电子的铁氧体可能是提供二维高温磁有序的替代候选。

近日，武汉大学何军教授发现，通过范德华外延可以制备出像单个单元一样薄的高质量的非层状钴铁氧体(CoFe₂O₄，CFO)纳米片。

文章要点

1）在化学气相沉积(CVD)过程中，由于引入了范德华衬底和受限条件，使得覆盖层和衬底之间的范德华相互作用而不是失配能量能够控制晶体的生长。这一策略也适用于其他尖晶石型纳米薄片的合成。

2）电学测量表明，CFO纳米片具有典型的半导体性质和明显的可切换效应。此外，通过振动样品磁测量(VSM)、磁力显微镜(MFM)和磁光克尔效应(MOKE)测量，证明了CFO纳米片的硬磁行为和原位磁畴演化，表明CFO纳米片具有高于390 K的高居里温度和较强的维度效应。

3）此外，研究发现在环境条件下暴露了一个多月后，CFO纳米片磁性能没有明显的变化。因此，这种实现室温2D磁性半导体将极大地丰富现有的2D候选材料，并扩大其应用前景。

参考文献

Cheng, R., Yin, L., Wen, Y. et al. Ultrathin ferrite nanosheets for room-temperature two-dimensional magnetic semiconductors. Nat Commun 13, 5241 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-33017-1

https://doi.org/10.1038/s41467-022-33017-1