日前，郑州大学许群教授课题组利用CO2引入桥接基团增强二维材料铁磁性，成功将g-C3N4磁性提高到世界领先水平。相关成果以“Strong ferromagnetism of g-C3N4 achieved by atomic manipulation”为题发表在国际权威期刊《Nature Communications》上。该论文共同第一作者为郑州大学博士研究生杜丽娜和高波，通讯作者为郑州大学许群教授，郑州大学为唯一通讯单位。

二维铁磁材料适用于原子级电荷和自旋操纵，是下一代存储器和逻辑器件的理想候选材料。对于化学性质温和、价格实惠的二维无金属铁磁材料，国际上各个科研团队力图采尝试调控其内部结构，改善其磁序参数来打破或规避传统器件的热壁垒和量子壁垒，以期获得新型自旋电子器件。

许群教授团队提出了利用二氧化碳（SC CO2）在g-C3N4引入平面内“硼桥”，以平面内硼为媒介在局域磁矩之间建立短程交换相互作用，进而形成长程磁序，增强类石墨烯二维片层结构C3N4 铁磁性。该策略实现了对g-C3N4原子级调控，提出了实现室温二维材料铁磁性的新思路，为下一代自旋电子器件的制备奠定了研究基础。

研究工作得到了国家自然科学基金的支持。

全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38012-8#citeas