二维金属氧化物，Nature Materials！

本文提出了一种通过重构云母范德瓦尔斯表面来定向生长二维金属氧化物单晶薄膜的通用方法。背景方面，高质量二维单晶薄膜在电子学和能源领域具有重要应用，但非层状金属氧化物由于体相结构稳定，其超薄单晶合成面临巨大挑战。研究目的在于解决二维金属氧化物生长过程中晶畴取向难以控制的问题，实现大规模单向外延生长。结论上，研究利用云母氧原子平面的重构，成功合成了包括CoO、NiO、MnO、Fe3O4在内的多种二维金属氧化物及其掺杂衍生物的单晶薄膜。以铁掺杂CoO为例，该薄膜展现出室温铁磁半导体特性，居里温度高达430K，光学带隙约2.3eV。该策略通过调节水辅助CVD方法和金属碘化物前驱体，在低温下实现高质生长，为量子物理和自旋电子学器件的二维金属氧化物研究开辟了新路径。