中國粉體網訊 近日，中國科學技術大學國家同步輻射實驗室閆文盛副研究員、孫治湖副研究員和劉慶華副研究員等利用同步輻射X射線吸收譜學(XAFS)技術在研究低維磁性材料的結構、形貌和性能調控中取得重要進展�！睹绹瘜W會志》報道了他們的研究成果（J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1150-1155；J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10393-10398）。
稀磁半導體具有奇異的光、電和磁特性，在未來的量子計算機及自旋電子學器件中有著廣泛應用前景，其磁性決定于磁性離子之間的磁相互作用，但磁性離子間固有的反鐵磁相互作用往往抑制了其磁性可調性。針對這一科學難點問題，他們從理論上提出通過形成量子點核殼結構來抑制反鐵磁相互作用，進而調控鐵磁相互作用的方法。實驗上，他們在5 nm直徑的Co摻雜ZnO量子點外面包覆一層0.5 nm厚的半導體材料ZnS或Ag2S殼層以后，成功地將Co離子之間的反鐵磁相互作用轉變成鐵磁相互作用。并利用同步輻射軟、硬X射線吸收譜學技術等的一系列測量和理論分析，證實了包覆ZnS或Ag2S殼層引起的Co 3d 能級在ZnO帶隙間位置的改變是導致量子點中磁性相互作用轉變的原因。該研究成果發表于J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1150-1155，審稿人認為“這是一個在稀磁半導體領域內有突破性的工作�！�
有效調控過渡金屬氧化物的光電磁學性質將為下一代電磁學納米器件提供材料基礎。他們利用低溫模板生長法得到了半晶胞厚度的a-Fe2O3納米片材料，實現了反鐵磁性-鐵磁性相互作用的轉變。該材料在100 K低溫下具有0.6的高飽和磁矩，且鐵磁性能延續到室溫。通過同步輻射XAFS結合其它結構表征手段，揭示出這種磁相互作用轉變是來源于納米片表面結構弛豫帶來的結構簡并性的破壞。該研究成果發表于J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10393-10398，審稿人認為“這是一個激動人心的結果，在材料制備方法和實現過渡金屬氧化物室溫鐵磁性兩方面具有重要意義�！�
以上研究工作極大地豐富了人們在磁性材料的形貌、微結構、性質之間相互依賴性的認識，提供了形成低維磁性納米材料而突破現有傳統材料的物理限制，進而調控它們最終的電、磁性能的新思路。該項研究得到國家自然科學基金重點項目和科技部“973”項目等基金的資助。
稀磁半導體具有奇異的光、電和磁特性，在未來的量子計算機及自旋電子學器件中有著廣泛應用前景，其磁性決定于磁性離子之間的磁相互作用，但磁性離子間固有的反鐵磁相互作用往往抑制了其磁性可調性。針對這一科學難點問題，他們從理論上提出通過形成量子點核殼結構來抑制反鐵磁相互作用，進而調控鐵磁相互作用的方法。實驗上，他們在5 nm直徑的Co摻雜ZnO量子點外面包覆一層0.5 nm厚的半導體材料ZnS或Ag2S殼層以后，成功地將Co離子之間的反鐵磁相互作用轉變成鐵磁相互作用。并利用同步輻射軟、硬X射線吸收譜學技術等的一系列測量和理論分析，證實了包覆ZnS或Ag2S殼層引起的Co 3d 能級在ZnO帶隙間位置的改變是導致量子點中磁性相互作用轉變的原因。該研究成果發表于J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1150-1155，審稿人認為“這是一個在稀磁半導體領域內有突破性的工作�！�
有效調控過渡金屬氧化物的光電磁學性質將為下一代電磁學納米器件提供材料基礎。他們利用低溫模板生長法得到了半晶胞厚度的a-Fe2O3納米片材料，實現了反鐵磁性-鐵磁性相互作用的轉變。該材料在100 K低溫下具有0.6的高飽和磁矩，且鐵磁性能延續到室溫。通過同步輻射XAFS結合其它結構表征手段，揭示出這種磁相互作用轉變是來源于納米片表面結構弛豫帶來的結構簡并性的破壞。該研究成果發表于J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 10393-10398，審稿人認為“這是一個激動人心的結果，在材料制備方法和實現過渡金屬氧化物室溫鐵磁性兩方面具有重要意義�！�
以上研究工作極大地豐富了人們在磁性材料的形貌、微結構、性質之間相互依賴性的認識，提供了形成低維磁性納米材料而突破現有傳統材料的物理限制，進而調控它們最終的電、磁性能的新思路。該項研究得到國家自然科學基金重點項目和科技部“973”項目等基金的資助。
