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　  近日，《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（J. Am. Chem. Soc.）期刊在線刊發(fā)了我校材料學(xué)院、材料成形與模具技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室翟天佑教授和周興教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果“二維稀土Er2O2S中的室溫磁致圓偏振熒光”（Room-Temperature Magnetic-Induced Circularly Polarized Photolu-minescence in Two-Dimensional Er2O2S）。

　　具有自旋極化的二維材料在實(shí)現(xiàn)下一代自旋電子應(yīng)用方面具有巨大潛力。但隨著溫度的升高，當(dāng)熱能遠(yuǎn)高于塞曼分裂能時(shí)，自旋極化會(huì)因熱波動(dòng)而迅速隨機(jī)化，這導(dǎo)致大多數(shù)報(bào)道的二維材料只能在極低的溫度（<100K）下工作。而實(shí)現(xiàn)二維材料在自旋電子器件應(yīng)用的基本要求是實(shí)現(xiàn)其室溫自旋極化。為了攻克這一難題，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院翟天佑教授團(tuán)隊(duì)從稀土材料的自旋特性出發(fā)，采用Sn輔助化學(xué)氣相沉積法合成了二維稀土Er2O2S，并發(fā)現(xiàn)二維稀土Er2O2S具有室溫本征磁致圓偏振熒光現(xiàn)象。這意味著二維稀土Er2O2S具有室溫自旋極化特性。該研究對(duì)推進(jìn)二維材料在自旋電子學(xué)的研究和應(yīng)用具有非常重要的意義。

圖1. 二維Er2O2S的合成、結(jié)構(gòu)表征和生長(zhǎng)機(jī)制

　　得益于稀土離子Er3+本身豐富的能級(jí)結(jié)構(gòu)，二維Er2O2S呈現(xiàn)出有趣的光致發(fā)光現(xiàn)象：在532nm激發(fā)下，納米片具有窄而強(qiáng)的發(fā)射峰。在磁場(chǎng)下，二維Er2O2S呈現(xiàn)出磁致圓偏振熒光現(xiàn)象。磁場(chǎng)越大，該現(xiàn)象越明顯，其geff因子越大。隨著溫度從10K上升到室溫，二維Er2O2S的磁致圓偏振熒光現(xiàn)象可以一直保持。溫度依賴?yán)庾V和理論計(jì)算證實(shí)該反常現(xiàn)象源于二維Er2O2S中的弱電子-聲子耦合。

圖2. 二維Er2O2S的磁致圓偏振熒光的機(jī)理研究

　　我校為該論文第一完成單位，陳萍博士為論文第一作者，周興教授和翟天佑教授為論文的共同通訊作者。電子科技大學(xué)彭波教授等共同參與該項(xiàng)研究工作。該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金，中央高?；究蒲袑ｍ?xiàng)資金等資金的資助。