Tunable Magnetic Response in 2D Materials via Reversible

Intercalation of Paramagnetic Ions

  https://doi.org/10.1002/aelm.201900040

二维材料的独特性质推动了基础研究和先进技术的发展，磁性被广泛地应用于各种二维材料中以实现主动磁响应。然而开发一种普遍的、可控的方法来可逆地磁化大范围的二维材料仍然是一项具有挑战性的工作。本文献中，研究者展示了一种可逆的磁化方法，通过钬离子(Ho³⁺)的脱嵌/插层，对各种二维材料多层膜(从氧化石墨烯到蒙脱石、MXene、二硫化钼)引入主动磁响应。通过简单地控制在钬离子溶液中的浸泡时间，可以将所有二维材料的磁化率提高8到10倍，从而调节磁响应。此外，Ho³⁺诱导的磁响应可以通过在稀酸或离子螯合剂中进行漂洗过程来逆转，恢复其固有的物理化学性质(例如，阻挡性能、导电性、电化学活性)，可以快速逆转磁性响应。与其他纳米材料(如一维纳米材料)相比，由二维材料纳米片堆积而成的多层结构具有各向异性的层间空间，可以使顺磁性金属离子(如Ho³⁺)的嵌入。由于层状结构的存在，二维材料的多层膜结构保证了高负载量的钬离子，从而引起主动磁响应。此外，由于各向异性结构的贡献，插入的钬离子可以沿二维多层膜排列并诱导插层二维材料的磁各向异性。因此，与其他纳米材料相比，二维材料的作用是为顺磁性离子的高负载量和各向异性磁响应提供各向异性的限制空间。除了本文献中的后磁化(即先形成多层膜，然后进行钬离子络合)外，研究者还通过将钬离子与氧化石墨烯纳米片混合来直接磁化氧化石墨烯分散体。虽然由于纳米薄片表面电荷的中和，加入钬离子溶液可以迅速形成氧化石墨烯凝聚体，研究者发现氧化石墨烯凝聚体在水溶液中表现出很强的磁响应，并被永磁体吸引。预计Ho³⁺插层方法可能会扩展到其他纳米材料，从而能够开发制造大面积磁响应二维材料致动器。

Magnetic and optical properties of two-dimensional SnS2nanosheets doped

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.03.247

     制备稳定的高居里温度铁磁性半导体材料是一个重大挑战。研究者通过气-液相化学沉积的方法，合成了不同Ho掺杂浓度(0.71，1.10，1.43，1.59at.%)的SnS2纳米片，并研究了合成样品的光学和磁性。磁性测量结果表明，Ho掺杂的二维SnS2纳米片的室温铁磁性增强，最大铁磁响应值为0.072 emu/g。进一步的第一性原理计算结果表明，Ho掺杂SnS2的铁磁性主要来源于Sn空位和Ho替代。这项工作表明，稀土原子掺杂的二维SnS2纳米薄膜在自旋电子学和光电子学方面具有潜在的应用前景。