Исследователи обнаружили, что селенид хрома (Cr2Se3), традиционно не обладающий магнитными свойствами в объёмной форме, становится магнитным материалом в атомарно тонких слоях. Это открытие противоречит существующим теоретическим прогнозам и открывает новые возможности в спинтронике, что может привести к созданию более быстрых и эффективных электронных компонентов для смартфонов и других технологий.
Международная группа учёных из Университета Тохоку и других учреждений успешно вырастила двумерные плёнки Cr2Se3 на графене с помощью эпитаксии молекулярным пучком. Статья о работе опубликована в журнале Nature Communications. Уменьшая толщину плёнок, исследователи заметили ферромагнитное поведение, что шокировало команду, так как согласно теории, этого быть не должно. Чем тоньше были плёнки, тем сильнее проявлялись магнитные свойства.
С помощью микро-ARPES-анализа учёные выяснили, что электроны из графеновой подложки играют ключевую роль в обеспечении высокотемпературного ферромагнетизма. Это открытие значительно расширяет перспективы спинтроники и может привести к созданию более энергоэффективных устройств. Следующий шаг — использование установки NanoTerasu для дальнейших исследований.
В 1966 году Мермин и Вагнер теоретически предсказали, что в то время как ферромагнитный порядок может быть стабилизирован в трёхмерных системах, он не может поддерживаться в двумерных изотропных системах из-за тепловых флуктуаций (слева: 3D, справа: 2D). Источник: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58643-3
Дополнительная информация: C.-W. Chuang et al, Spin-valley coupling enhanced high-TC ferromagnetism in a non-van der Waals monolayer Cr2Se3 on graphene, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58643-3
Источник: https://phys.org/news/2025-05-magnetic-materials-atomically-thin.html