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    \\\"華中科技大學科研團隊研究成果揭示二維稀土Er2O2S中的室溫磁致圓偏振熒光現象\\\"
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    華中科技大學科研團隊研究成果揭示二維稀土Er2O2S中的室溫磁致圓偏振熒光現象

    近日,《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc.)期刊在線刊發了華中科技大學材料學院、材料成形與模具技術全國重點實驗室翟天佑教授和周興教授團隊的最新研究成果“二維稀土Er2O2S中的室溫磁致圓偏振熒光”(Room-Temperature Magnetic-Induced Circularly Polarized Photolu-minescence in Two-Dimensional Er2O2S)。

    具有自旋極化的二維材料在實現下一代自旋電子應用方面具有巨大潛力。但隨著溫度的升高,當熱能遠高于塞曼分裂能時,自旋極化會因熱波動而迅速隨機化,這導致大多數報道的二維材料只能在極低的溫度(<100K)下工作。而實現二維材料在自旋電子器件應用的基本要求是實現其室溫自旋極化。為了攻克這一難題,華中科技大學材料科學與工程學院翟天佑教授團隊從稀土材料的自旋特性出發,采用Sn輔助化學氣相沉積法合成了二維稀土Er2O2S,并發現二維稀土Er2O2S具有室溫本征磁致圓偏振熒光現象。這意味著二維稀土Er2O2S具有室溫自旋極化特性。該研究對推進二維材料在自旋電子學的研究和應用具有非常重要的意義。

    圖1. 二維Er2O2S的合成、結構表征和生長機制

    得益于稀土離子Er3+本身豐富的能級結構,二維Er2O2S呈現出有趣的光致發光現象:在532nm激發下,納米片具有窄而強的發射峰。在磁場下,二維Er2O2S呈現出磁致圓偏振熒光現象。磁場越大,該現象越明顯,其geff因子越大。隨著溫度從10K上升到室溫,二維Er2O2S的磁致圓偏振熒光現象可以一直保持。溫度依賴拉曼光譜和理論計算證實該反?,F象源于二維Er2O2S中的弱電子-聲子耦合。 

    圖2. 二維Er2O2S的磁致圓偏振熒光的機理研究

    該研究受到國家自然科學基金,中央高?;究蒲袑m椯Y金等資金的資助。

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