在室温下用氧化钼纳米薄片增强自旋电子器件的室温磁性

使用电子自旋来处理数据的Spintronic器件正出现在半导体应用的最前沿。保持领先地位，韩国科学家最近开发了一种新型纳米材料，即使在室温下也能显示出均匀的铁磁性。预计该材料将适用于未来的下一代电子设备。

智能电子设备数量的增长引发了人们对高功能纳米材料的研究兴趣的增长。 利用电子自旋特性来处理电子数据的自旋电子器件已成 为该领域的主要参与者。 韩国东国大学的Sejoon Lee教授指出：“例如，超高速逻辑和存储电路，低功耗小型和轻型电子模块以及量子计算系统可能是自旋电子学的未来应用。”

最近，2D和2D准材料，如α -钼氧化物(α -MoO 3)，都获得了研究关注于自旋电子装置中使用，由于其独特的物理，化学，机械和结构特性。 α- MoO 3特别具有吸引力，因为其结构包括堆叠的2D层。这种结构使其非常适合引入磁性，与传统的3D块状材料相比，可以在许多设备中更有效地使用。

为了制造 α- MoO 3 纳米片状磁性，由李教授领导的韩国东国大学的科学家将碲原子掺杂到其晶格中，破坏了其结构并释放了电子。当电子围绕原子核旋转时，它们也会在轴上旋转。这种自旋产生称为 自旋磁矩的磁性。几个重叠电子的自旋一起使纳米材料具有磁性。但是，为了使电子自旋产生磁矩，电子必须不成对。因此，在α- MoO 3 晶格中释放的电子为材料增加了磁性。跨越晶格的多个堆叠层，即使在室温下也能感觉到磁性。这个 激动人心的新研究 发表在 美国化学会期刊ACS Nano上。

科学家用扫描电子显微镜对掺碲的α- MoO 3 纳米薄片进行成像 ，发现表面光滑，并且磁性均匀地分布在材料上。这不同于常规的过渡金属掺杂的磁性纳米材料的情况，在传统的过渡金属掺杂的磁性纳米材料中，磁性团簇的形成和随之而来的铁磁性能的降低是主要问题。

Lee博士对这一发现的应用持乐观态度，他说： “合成的纳米薄片可以有效地用于制造高质量的室温铁磁半导体纳米结构。由于自旋电子设备既具有很高的能源效率，又对快速处理大量数据非常有用，因此可以在电子工业中创建新的范例。”