由于具有非凡的光学性能以及在垂直方向上的强量子限制，具有扁平形状和均匀厚度的二维（2D）材料（例如纳米片，纳米板，量子阱和量子带）引起了广泛的关注。

近日，台湾师范大学Yi-Hsin Liu报道了在具有原子厚度单层的2D纳米片中观察到了巨型Zeeman分裂和零场分裂（ZFS）。并通过溶剂热法合成了单晶CdSe-(乙二胺)_0.5和Mn²⁺掺杂的纳米片。

文章要点

1）通过引入了可调节掺杂量的Mn²⁺（0.5-8.0％），从而导致晶格收缩以及来自五个未配对电子的磷光。激子动力学由与自旋相关的电子跃迁（⁴T₁→⁶A₁）主导，寿命较长（20.5,132和295 μs）。

2）变温EPR谱和光谱模拟表明，由于取代Mn²⁺ (S=5/2)的轴向畸变，产生了较大的零位频（D=3850 MHz）。在磁性圆二向色性（MCD）测量中，观察到巨大的Zeeman分裂，有效g值高达231±21，这意味着在二维单分子层区存在着巨大的sp−d交换相互作用，导致形成稀磁半导体材料。

Chi Li, et al, Giant Zeeman Splitting for Monolayer Nanosheets at Room Temperature, J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c05368

https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c05368