铁磁性是一种重要的物理现象，在许多技术中发挥着关键作用。众所周知，铁、钴和镍等金属在室温下具有磁性，因为它们的电子自旋是平行排列的——只有在极高的温度下，这些材料才会失去磁性。

巴塞尔大学物理系和瑞士纳米科学研究所理查德·沃伯顿教授领导的研究人员发现，二硫化钼在特定条件下也表现出铁磁性。当受到低温和外部磁场的影响时，这种材料中的电子自旋全部指向同一方向。

在发表于《 物理评论快报》的最新研究中，研究人员确定了在这种铁磁状态下翻转单个电子自旋需要多少能量。这种“交换能”很重要，因为它描述了铁磁性的稳定性。

侦查工作得出了一个简单的解决方案

“我们用激光激发二硫化钼，并分析其发射的谱线，”这项研究的主要作者 Nadine Leisgang 博士解释说。鉴于每条谱线都对应特定的波长和能量，研究人员能够通过测量特定谱线之间的间隔来确定交换能量。他们发现，在二硫化钼中，这种能量仅比铁小 10 倍左右——这表明该材料的铁磁性非常稳定。

沃伯顿说：“尽管解决方案看起来很简单，但需要大量的侦查工作才能正确分配谱线。”

二维材料

二维材料因其特殊的物理性质而在材料研究中发挥着关键作用，这些物理性质是量子力学效应的结果。它们还可以堆叠形成“范德华异质结构”。

在本研究中看到的例子中，二硫化钼层被六方氮化硼和石墨烯包围。这些层由弱范德华键结合在一起，由于其独特的性质，在电子和光电子领域引起了人们的兴趣。了解它们的电气和光学特性对于将它们应用于未来技术至关重要。