二维范德华磁性材料最新Science!

本文报道了在二维范德华磁性材料Fe3GeTe2（FGT）中首次实现稳定的自旋玻璃态。背景方面，二维自旋玻璃的理论预言极难在有限温度下稳定，其临界维度与相变机制长期存在争议，而传统自旋玻璃依赖三维稀磁晶格，二维范德华材料难以天然形成所需磁无序结构。研究目的在于验证二维极限下自旋玻璃的存在性并揭示其形成机制。结论表明，FGT范德华间隙中随机分布的10%~15%自插层Fe原子构成了淬灭磁无序晶格，通过直流/交流磁化率测试观测到频率依赖、老化、混沌与记忆效应等自旋玻璃标志性特征，且该自旋玻璃态可稳定保持至单胞层二维极限，证实了二维自旋玻璃的真实存在。研究突破了低维自旋玻璃理论与实验瓶颈，为二维磁学及自旋电子器件研究提供了全新体系。