点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:单原子厚二维磁铁可在室温下工作
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

单原子厚二维磁铁可在室温下工作

来源:科技日报2021-07-23 09:37

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  据物理学家组织网20日报道,美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上发表论文称,他们首次研制出一种单原子厚且能在室温下工作的超薄磁体,有望应用于下一代存储器、计算机、自旋电子学以及量子物理等领域。

  现有存储设备的磁性部件通常由磁性薄膜制成,但在原子尺度上,这些磁性薄膜仍是三维的,有几百到几千个原子厚。几十年来,研究人员一直希望制造出更纤薄的二维磁铁,从而实现更高密度的数据存储。

  在最新研究中,美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的科学家首先利用氧化石墨烯、锌和钴制造出混合溶液,随后将其烘烤几小时,最后烧掉石墨烯,得到了被称为掺钴范德华氧化锌磁铁的新型二维磁体。借助透射电子显微镜成像对原子进行逐个分析后,研究人员证明最新材料仅单个原子厚。

  研究人员称,与以前的二维磁体在室温或更高温度下会失去磁性不同,这种新型二维磁体不仅能在室温下工作,在100℃下也能工作,其独特的机制要归功于氧化锌中的自由电子。这些自由电子可以作为媒介,确保新二维器件中的磁性钴原子继续指向同一个方向,从而保持磁性。

  他们表示,新磁铁的厚度为一张纸的百万分之一,可以弯曲成几乎任何形状而不会断裂,有望应用于自旋电子学领域——这种新技术利用电子自旋的方向而非电子的电荷来编码数据。此外,这种新材料首次揭示了钴磁性原子如何通过复杂的二维网络“远距离”相互作用,提供了一个探测量子世界的最佳平台。

  该研究资深作者、加州大学伯克利分校材料科学和工程学副教授姚杰(音译)说:“这是科学家首次制造出能在室温下保持化学稳定性的二维磁铁。这一发现令人兴奋,因为它不仅使二维磁性在室温下成为可能,而且还揭示了实现二维磁性材料的一种新机制。工业界可以借助我们的方法和材料,以更低成本进行大规模生产。”

  (记者刘霞)

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 逐梦海天 青春滚烫——记海军山东舰起降保障中队

  • 创新潮涌链博会

独家策划

推荐阅读
从意大利实验室到西北农学院,从抗战时期到和平年代,周尧用70年时光让中国昆虫学从5%的定名权走向自主。
2025-07-18 09:06
记者从会上获悉,截至今年6月,我国每万人口高价值发明专利拥有量已达到15.3件,提前实现“十四五”规划预期的12件目标。
2025-07-18 09:04
而在此次观测中,天文学家发现,在HOPS-315及其周围的原始星盘中,不仅存在固态的结晶矿物,还存在气态的一氧化硅。
2025-07-18 09:04
旨在充分发挥计量支撑产业新质生产力发展的基础保障作用,推动“溯源链、创新链、产业链”融合发展,使计量成为促进产业新质生产力发展的催化器和引擎。
2025-07-18 09:04
该所作物耐逆性调控与改良创新团队日前联合国内外研究机构,构建了首个水稻的多器官单细胞多组学图谱,
2025-07-18 04:30
太阳是地球气候系统的主要能量来源,其活动通过总辐射、紫外辐射、高能粒子沉降等多种形式影响地球大气。近年来,我国夏季降水雨带呈现出持续北移的趋势。
2025-07-18 04:30
人机语言交互的“温度”,其核心在于能否实现情感共鸣、文化适配与价值传递。语言不仅是信息符号,更是心灵沟通的桥梁。为冰冷的代码注入人文温度,需在技术突破与设计理念上双轨并进。
2025-07-17 04:30
近日,中国科学院海洋研究所万世明团队,基于海洋沉积物中的黑碳记录,重建了过去30万年以来东亚北部的古火演化历史,结合欧洲、东亚、东南亚及澳大利亚区域的记录以及考古遗址大数据,发现现代人类大规模用火始于约5万年前。
2025-07-17 04:30
在飞行器大家庭中,有一类特别的成员——翼伞。它们没有刚硬的机翼,却凭着一片巨大柔软的“翅膀”,借助风力优雅地翱翔于天际;它们结构看似简单,却蕴含着空气动力学的精妙智慧。翼伞是融合古老降落伞原理与现代智能科技的独特柔性无人飞行器,包含翼、控制系统、负载,如果加上推力系统,就可化身为伞翼无人机。
2025-07-17 04:30
近年来,移动电源行业呈现出较为迅速的发展趋势。与此同时,移动电源安全事故频发,严重威胁消费者生命财产安全。通过制定强制性国家标准,
2025-07-17 03:55
由该院枸杞科学研究所联合中国林业科学院林业研究所编制的《枸杞属植物新品种特异性、一致性、稳定性测试指南》获得国际植物新品种保护联盟通过。
2025-07-17 04:00
武汉华大生命科学研究院联合南方科技大学等单位,在单细胞水平上成功解密了拟南芥叶片衰老的过程。
2025-07-16 10:44
不只是产量最大,“深海一号”大气田还是我国迄今为止自主开发建设的作业水深最深、地层温压最高、勘探开发难度最大的深水气田。
2025-07-16 10:42
我国正研制《卓越工程师培养认证标准》,该标准是保障卓越工程师培养从“样板间”走向宏大队伍的基础。
2025-07-16 10:39
七月下半月和八月上半月是我国主汛期的最重要阶段,应急管理部指导各地加强灾害风险隐患信息报送队伍建设,开展广泛培训,目前总人数已达115万人。
2025-07-16 10:25
为强化未成年人网络保护,营造良好网络环境,近日,中央网信办印发通知,在全国范围内部署开展为期2个月的“清朗·2025年暑期未成年人网络环境整治”专项行动。
2025-07-16 10:23
新时代新征程,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业,实现新型工业化是关键任务。
2025-07-15 04:10
现阶段,人工智能赋能新型工业化已取得明显成效,但仍存在人工智能关键硬件与开源软件储备不足、人工智能在重点行业领域应用率偏低、人工智能领域人才短缺且结构不合理、缺乏适应人工智能发展的标准体系和法律法规等问题。
2025-07-15 04:10
2025年可谓人形机器人的“破圈”之年。从蛇年春晚舞台的机器人扭秧歌,到北京亦庄的机器人马拉松,再到浙江杭州的机器人格斗赛……人形机器人正从“实验室”迈向各类“应用场”。
2025-07-15 02:55
科考船在狂风巨浪中剧烈摇摆,寻找渺小的目标如同大海捞针。回收沉睡海底半年的海底地震仪,是这次出海科研任务中最艰难的一环。“快看!在那儿!”随着一声疾呼划破沉寂,
2025-07-15 02:55
加载更多