2023年10月25日下午15:00，由我院主辦的”喻園·育芯”講壇第47期在光電信息大樓C111會議室順利舉行。本次講壇邀請了山西師範大學許小紅教授作報告，題目為《高居裡溫度磁性二維材料的制備及拓撲化》。本次講壇由楊曉非教授主持。

二維磁性材料具有原子級厚度可調、堆垛靈活以及新奇量子特性等諸多優勢，為研發原子尺度、超低功耗、超快響應的自旋電子學存儲和邏輯器件提供了重要機遇。然而，二維磁性材料面臨着居裡溫度普遍較低的問題，極大地限制了其商業化應用。因此，如何制備出高居裡溫度的二維磁性材料，實現對其性能的高效調控，并進一步構築出相應的高性能器件是當前二維自旋電子學領域面臨的關鍵挑戰。

許小紅教授團隊圍繞新型二維磁性材料的制備、性能調控及其拓撲化開展研究。基于離子交換反應制備三元本征鐵磁半導體，實現了從非範德華Cr₂Te₃到二維範德華CrGeTe₃的結構演變。制備得到的CrGeTe₃超薄納米片直徑> 1μm，實現了微米尺度上從三維材料向二維材料、從硬磁向軟磁、從金屬到半導體的一大跨越。針對二維磁性材料居裡溫度較低的應用痛點，實驗室利用CVD法制備二維亞鐵磁半導體ε-Fe₃0₃超薄納米片 (~ 3.7 nm)，居裡溫度可高達800 K。針對二維CrGeTe₃拓撲化的理論研究與設計，團隊提出利用n-p共摻拓撲絕緣體、構建異質結等多種方案實現高溫QAHE體系，并得到實驗驗證，為實現超低功耗新型自旋電子器件等奠定了堅實的物理基礎。

在互動交流環節，許小紅教授結合多年的科研經驗，結合生動形象的例子向大家說明了目前這一領域面臨的挑戰，與參與講座的師生進行了深入的問題探讨。通過此次講壇，同學們開拓了科學思維與研究思路，對半導體自旋電子材料的發展前景有了更進一步的了解。同學們紛紛表示獲益匪淺。