Mass Production and Property of Two-Dimensional Magnetic Nanosheets

二维磁性纳米片的量产及性能

基本信息

批准号：
21K04655
负责人：
山本崇史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、次世代スピントロニクスの基幹材料として有望視されている2次元磁性体ナノシートに関し、大量合成手法の確立に加え、磁性パラメーターの獲得を目指す。具体的には、酸素や水に対して比較的耐性があり、磁気転移温度が比較的高い2次元磁性体であるFe3GeTe2, MPS3 (M: 遷移金属イオン) などを探索対象とする。2022年度は、前年度に引き続いて、磁性ナノシートの母物質として鉄リントリカルコゲナイド (FePS3) を取り扱い、電気化学を活用したナノシート化を重点的に検討した。また、磁性ナノシートの母物質としてコバルト－アルミニウム層状複水酸化物（Co-Al LDH）を取り扱い、磁場存在下での伝導性の評価を開始した。(1) 電気化学を活用したFePS3のナノシート化前年度までの研究において得られているFePS3の比較的良質な層状結晶に対して、電気化学反応を利用して層状結晶の横方向サイズを大きく損なわないナノシート化の条件を探索した。特に2022年度は、ファンデルワールス層状結晶のナノシート化において用いられることが多い強塩基を電気化学反応系に添加し、改めて支持電解質と溶媒のスクリーニングを行った。しかしながら、これまでのところ、強塩基を添加した反応系においても電気化学反応のみでFePS3のナノシート化が進行する条件は得られていない。(2) 磁場存在下でのCo-Al LDHの伝導性の評価Co-Al LDHは強磁性を示すこと、層間距離に応じて磁気特性が変化すること、などが報告されている。したがって、Co-Al LDHをスピントロニクスへ展開することを視野に入れ、伝導度・電子輸送特性を評価することとした。実際には、さまざまな層間距離をもつCo-Al LDHの良質な結晶性試料を合成し、磁場存在下での電気伝導度の評価を開始した。

在本研究项目中，我们的目标是建立大规模合成方法并获得二维磁性纳米片的磁参数，二维磁性纳米片被视为下一代自旋电子学有前途的核心材料。具体来说，我们将寻找Fe3GeTe2和MPS3（M：过渡金属离子）等二维磁性材料，它们相对耐氧和耐水，并且具有相对较高的磁转变温度。 2022年度，继上一年的基础上，我们使用铁磷三硫属化物（FePS3）作为磁性纳米片的基础材料，并专注于利用电化学来制造纳米片。我们还使用钴铝层状双氢氧化物（Co-Al LDH）作为磁性纳米片的基础材料，并开始评估其在磁场存在下的电导率。 (1) 利用电化学法制备 FePS3 的纳米片层状晶体的横向尺寸与前一年研究中获得的质量相对较好的 FePS3 层状晶体相比显着受损。特别是，2022年，我们在电化学反应体系中添加了常用于范德华层状晶体生产纳米片的强碱，并再次筛选了支持电解质和溶剂。然而，迄今为止，即使在添加强碱的反应体系中，也尚未获得仅通过电化学反应将FePS3形成纳米片的条件。 (2)磁场存在下Co-Al LDH的电导率的评价据报道，Co-Al LDH表现出铁磁性，并且其磁性能根据层间距离而变化。因此，我们决定评估Co-Al LDH的电导率和电子传输特性，以期将其应用于自旋电子学。事实上，我们合成了具有不同层间距离的高质量 Co-Al LDH 晶体样品，并开始评估它们在磁场存在下的电导率。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Heterostructured 2D Magnetic Materials

异质结构二维磁性材料

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yusuke Sakai;Daisuke Urushihara;Toru Asaka;Koichiro Fukuda;Zijian Yang;Naoto Tanibata;Hayami Takeda;Masanobu Nakayama;Yamamoto Takashi
通讯作者：
Yamamoto Takashi

Changzhou University/Tianjin University of Technology/Qufu Normal University(中国)

常州大学/天津工业大学/曲阜师范大学（中国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Fabrication and electrochemical properties of boron-doped SiC

DOI：
10.1016/j.carbon.2020.12.017
发表时间：
2021-04
期刊：
Carbon
影响因子：
10.9
作者：
Kazuki Uchiyama;Takashi Yamamoto;Y. Einaga
通讯作者：
Kazuki Uchiyama;Takashi Yamamoto;Y. Einaga

Spin Manipulation in a Metal-Organic Layer through Mechanical Exfoliation for Highly Selective CO2 Photoreduction

通过机械剥离在金属有机层中进行自旋操作以实现高选择性二氧化碳光还原

DOI：
10.1002/anie.202301925
发表时间：
2023
期刊：
Angewandte Chemie International Edition
影响因子：
0
作者：
Wu Dayu;Yin Hua‐Qing;Wang Zeshi;Zhou Mingren;Yu Chengfeng;Wu Jing;Miao Huixian;Yamamoto Takashi;Zhaxi Wenjiang;Huang Zetao;Liu Luying;Huang Wei;Zhong Wenhui;Einaga Yasuaki;Jiang Jun;Zhang Zhi‐Ming
通讯作者：
Zhang Zhi‐Ming

異種ナノシート集積膜の磁気特性

异质纳米片集成薄膜的磁性能