磁性与氢的微量 添加

科技
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德国-美国研究团队最近在《Nano Letters》杂志上提出了一项创新的想法,他们认为通过让二维材料与氢发生反应,可以解决目前对这些材料磁性状态控制不足的问题。二维材料由单个或少数几层原子构成,具有特殊性能,对未来的自旋电子学和数据存储具有潜在应用价值。然而,迄今为止,过去发现的磁性二维材料难以通过有针对性的化学影响在两种磁性状态间切换,这是构建新型电子元件的前提。

为了解决这一问题,研究团队从所谓的非范德华2D材料中选取了一组特殊的二维材料,这些材料是从晶体中获得的,其中存在着相对强的化学键。研究小组利用密度泛函理论进行详细和广泛的计算,挑选出了四种具有潜力的二维材料,其中一种叫做钛酸镉(CdTiO3)表现出了特别显著的磁性活性 - 通过氢的影响,它成为了铁磁体,即永久磁体。这三种经过氢处理的候选材料应该易于磁性控制,因此可能适用于新型电子元件。

接下来的工作是实验证实这些理论发现,多个研究团队已经着手进行相关实验。此外,其他研究也在继续进行,例如关注潜在用于长期能源转换和存储的新型二维材料。其中一个重点是可能将水分解成氧气和氢气,这样产生的绿色氢气可以作为能量存储介质。

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