应用于量子计算、高频器件、高密度信息存储！郑大人的这项研究有大用处！

近日，郑州大学许群教授课题组利用CO2在非范德华力晶体孔道内构建强内应力场，成功制备具有室温响应的二维铁磁性VO2，文章以“Conversion of Non-van der Waals VO2 Solid to 2D Ferromagnet by CO2-Induced Phase Engineering”为题发表在国际权威期刊《Nano Today》，郑州大学博士研究生周燕南和闫鹏飞为文章的共同第一作者，通讯作者许群教授。

面对更先进的信息技术需求，在更高集成度、更高快速响应、更低功耗等方面对电子器件有更高的要求，为量子计算、高频器件、高密度信息存储做好技术储备，其中获得室温铁磁性半导体是一个重要的环节。近年来，二维铁磁材料由于其少层原子层厚度和可控的电子自旋，已成为下一代自旋电子器件的研究热点。现有非磁性二维材料中诱导磁矩是通过调节应变、边缘结构或缺陷工程来引入电荷载流子，这些都集中在外部诱导磁响应上，如何突破传统制备模式并深刻理解二维铁磁材料的本征特性极具重要意义。

过渡金属氧化物VO2表现出许多新的物理现象，如金属-绝缘体转变和室温铁磁性。在强相关过渡金属氧化物（TMOs）材料中，d层和f层电子其自由度（自旋、电荷和轨道矩）的相互作用使得结构和磁性对温度、压力和组分等参数的微小变化非常敏感，然而多数情况，来自外部诱导的局部磁矩非常弱，并且产生的磁性通常只关联表面少数原子。因此相较于缺陷工程，如何打破序参量的对称性，在材料中创造新的表面或诱导晶体到无定形的转变，进而产生本征磁各向异性，是一个有效的路径。

许群教授课题组提出一种CO2诱导相变工程策略，将非范德华体相VO2成功转化为室温响应的2D铁磁体。引入的CO2不仅可以引发材料表界面相变，还可以在VO2的晶格孔道中产生强大的内力场，由此导致的共价键选择性断裂，将三维VO2晶体转化为二维纳米片，最终获得“锁定”的亚稳相的2D拓扑结构并表现出显著增强的室温铁磁响应。该研究工作为二维非范德华铁磁体的制备开辟了一条新途径，同时对CO2在晶体孔道中产生的内应力及其关联亚稳相产生的机理进行了探讨，为进一步拓展超临界CO2在构筑新型纳微结构上的应用奠定了实验和理论基础。

该工作得到了国家自然科学基金、郑州大学一流学科计划等项目的支持。

许群，郑州大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，河南先进技术研究院执行院长。

1999年9月博士毕业于中国科学院化学研究所，2001年7月完成德国Karlsruhe核研究中心博士后工作。同年回国，应聘到郑州大学，组建了郑州大学绿色化学功能材料实验室。已在国内国际学术期刊上发表SCI学术论文200多篇；授权国家发明专利23项，实施转让2项；2008年获中国青年女科学家奖提名奖；2009年获国务院政府特殊津贴；2009年获日本化学会青年学者奖；2010年有关“超临界CO2辅助高分子在碳纳米管上自组装的工作”被美国化学会作为亮点工作报道。近年来围绕新型纳米结构的设计、合成与性能研究，进行了多条路径的尝试，发展了多种新的制备方法，并对低维材料在光电催化、能量转化、能量储存中的应用进行了深入系统的研究，揭示了材料的结构与性能的关系，形成了特色鲜明的研究方向。近五年作为通讯作者在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv.Mater.、ACS Nano、Chem. Mater.、Adv. Functi. Mater. Small等学术期刊发表SCI收录论文100多篇，其中有多篇论文被ESI列为全球前1%高被引论文和前0.1%热点论文。获河南省科技进步二等奖（第一完成人）3项，河南省自然科学一等奖（第一完成人）1项。

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（来源：共产党员网）

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