JACS 論文 | CIQTEK SNVM により半導体 MnS₂ の室温強磁性の発見が可能に

南京理工大学の Erjun Kan 教授と Yi Wan 准教授が率いる研究者たちは、中国科学院半導体研究所の Kaiyou Wang 教授のチームと協力し、2 次元 (2D) 強磁性半導体の研究で画期的な進歩を達成しました。

使用して CIQTEK 走査型NV顕微鏡（SNVM） チームは成功しました 実証された 半導体材料における室温強磁性 マンガンS₂ 研究結果は、 アメリカ化学会誌（JACS） タイトルの下に 「半導体MnS₂における室温強磁性の実験的証拠」

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c10107

2次元強磁性半導体の先駆的発見

2D強磁性半導体の発見は、ムーアの法則とスピントロニクスのメモリおよび計算分野への発展に大きな期待をもたらしました。しかし、これまで研究されてきた2D強磁性半導体のほとんどは、キュリー温度が室温をはるかに下回っています。多くの室温で実現可能な2D強磁性材料の理論的予測があるにもかかわらず、秩序があり安定した準安定構造の実験的合成は依然として困難な課題です。

本研究では、研究者らはReS₂テンプレート内に層状MnS₂微細構造を合成するためのテンプレート支援化学気相成長（CVD）法を開発しました。高解像度の原子構造解析により、単層MnS₂微細構造は歪んだT相で良好に結晶化することが明らかになりました。光学バンドギャップと温度依存性キャリア移動度から、その半導体特性が確認されました。

組み合わせることで 振動試料磁気測定法（VSM） 、 電気輸送測定 、 そして マイクロ磁気イメージング CIQTEK SNVM チームは、確固たる実験的証拠を提示した。 MnS₂の室温強磁性 電気伝導測定により、単層試料に異常なホール抵抗成分が存在することが明らかになった。さらに理論計算により、この強磁性は短距離のMn-Mn相互作用に起因することが示唆された。

この研究は、層状 MnS₂ の固有の室温強磁性を確認するだけでなく、準安定機能性 2D 材料の成長に向けた革新的なアプローチを提案しています。

2つの重要なブレークスルー

• MnS₂単分子層における室温における固有強磁性：
  この研究では、半導体MnS₂の固有の室温強磁性を実験的に実証し、半導体性と磁性の間の長年の矛盾を解決しました。

• 準安定強磁性微細構造のためのテンプレート支援CVD戦略：
  開発された合成戦略により、準安定強磁性微細構造のスケーラブルな製造が可能になります。

これらの進歩により、MnS₂は 2Dスピントロニクスのモデルプラットフォーム 低次元磁性材料の設計に新たな道を開きます。

ChatGPT 说：

図2: 微小領域磁気イメージング

図3: 電気輸送測定

CIQTEK SNVM: 発見の鍵となる機器

その CIQTEK 走査型NV顕微鏡（SNVM） この研究において重要な役割を果たした。 高精度ナノスケール磁気イメージング MnS₂の磁気特性を可視化し確認するには、これらの機能が不可欠であった。本研究では、 CIQTEKの高度な科学機器 材料科学および凝縮物質物理学の最先端の研究を促進しています。

この画期的な進歩は2D材料研究の進歩を促進するだけでなく、 スピントロニクスと次世代メモリ技術 。

CIQTEK SNVMを体験する

CIQTEK SNVM は 世界をリードするナノスケール磁場イメージングシステム 、提供：

• 温度範囲: 1.8～300 K

• ベクトル磁場: 9/1/1 T

• 磁気空間分解能：10 nm

• 磁気感度: 2 μT/Hz¹ᐟ²

に基づく NVセンターベースの光検出磁気共鳴（ODMR） そして 原子間力顕微鏡（AFM） 走査型画像診断装置SNVMは 高い空間解像度 、 高い磁気感度 、 多機能検出 、 そして 非侵襲測定 。

これは、磁区特性評価、反強磁性イメージング、超伝導研究、2D 磁性材料研究のための強力なツールであり、科学者が高精度かつ確実に材料を調査することを可能にします。