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日期：2023-12-26
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近日，澳门美高梅金殿数理学院吴军老师以第一作者、通讯作者，南京工程学院为第一署名单位，在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》在线发表最新研究论文：Room-temperature ferromagnetism and Fermi level pinning in multilayer graphene films derived from ferrocene。该期刊是Wiley出版社旗下的国际材料科学与技术领域顶级期刊，为自然指数（Nature Index）和中科院一区TOP期刊，致力于报道材料科学取得的突破性进展，涉及领域包括能源技术、化学、物理学和生物学等，影响因子19.924。
石墨烯基磁性材料具有长的自旋寿命和扩散长度，被视为非常有前景的自旋电子材料。如何在本征抗磁性石墨烯中引入局域自旋，进而耦合产生磁有序，是其应用于自旋电子学器件的关键。该论文通过磁性纳米团簇与多层石墨烯薄膜之间的界面交换作用，观察到近邻效应诱导的室温铁磁性和本征缺陷诱导的费米能级钉扎现象，为探索新型高性能碳基自旋电子材料的制备与潜在应用提供了新思路。研究发现二茂铁衍生的石墨烯薄膜具有sp2和sp3杂化碳和铁元素均匀分布的特点，铁基磁性纳米团簇的存在具有增强局域磁矩和促进铁磁长程有序的能力，使得石墨烯在室温下从非磁性金属转变为磁性金属。在石墨烯场效应晶体管中，本征缺陷引入了零能量局域态，费米能级钉扎在狄拉克点，表现出不对称输运特征。这些结果验证了一种设计磁性石墨烯基材料并操纵其自旋和电荷的有效方法。该工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、中国博士后科学基金等科研经费资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202312119
