11月6日，湖北大学物理学院、陕西师范大学物理与信息技术学院、北京应用物理与计算数学研究所合作，在国际重要学术期刊ACS Nano上发表了题为 “Robust Two-dimensional Ferromagnetism in Cr₅Te₈/CrTe₂Heterostructure with Curie Temperature above 400 K”（Cr₅Te₈/CrTe₂异质结：居里温度>400K的鲁棒二维铁磁性）的研究论文。湖北大学为第一单位，王喜娜教授、潘明虎教授和张平研究员为通讯作者，湖北大学博士生杨介林、硕士生王欣宇和北京化工大学数理学院李淑静副教授为共同第一作者。

随着二维范德华晶体中铁磁性的发现，寻找具有高居里温度（TC）的鲁棒2D铁磁体对发展下一代自旋电子学器件至关重要。然而，由于自旋涨落和弱交换相互作用随维度降低的增强，探索TC>300 K的2D铁磁体非常必要，但仍具有较大挑战。

图1：Cr5Te8/CrTe2异质结的合成策略、结构表征及其磁性结果

在本研究中，团队采用化学气相沉积法制备了TC> 400 K的Cr₅Te₈/CrTe₂二维垂直异质结。透射电镜显示异质结中tri-Cr₅Te₈和1T-CrTe₂形成了具有莫尔条纹的高质量晶体外延结构，具有6个月以上的空气稳定性。由于内部双轴应变与强界面耦合的共同作用，该异质结的TC在Cr_xTe_y系列中创历史新高。同时，由温度相关的自旋翻转将诱导磁易轴从面外转向面内，表明存在相相关的邻近耦合效应，对单层tri-Cr₅Te₈和1T-CrTe₂磁各向异性的第一性原理计算结果合理解释了这一效应。本研究提供了一种有效提高2D铁磁转变温度和控制磁易轴自旋翻转的方法，这将有助于其在未来自旋电子学器件中的应用。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09654

（审稿：周斌）