由于在低维度区域内具有独特的远程磁有序性以及在自旋电子学中的潜在应用，二维（2D）磁性材料一直备受关注。目前，大多数研究集中在具有层状结构的可剥离的范德华磁性材料上，但这些材料通常在稳定性和物种稀缺性方面存在问题。尖晶石氧化物具有良好的环境稳定性和丰富的磁性能。然而，其等向性键合和紧密堆积的非层状晶体结构使得其二维生长具有挑战性，更不用说相工程了。近日，武汉大学Jun He等首次报道了一种相可控合成二维单晶尖晶石型氧化物的方法。

本文要点：

1）作者利用范德华外延（vdWE）方法合成了二维超薄非层状四方和六方Mn₃O₄纳米片，其厚度可调控至分别为7.1纳米和一个晶胞（0.7纳米）。

2）作者通过振动样品磁测量和第一原理计算评估了这两种相的磁性质。这两种结构都表现出48K的居里温度。

3）由于其超薄的几何结构，合成的Mn₃O₄纳米片展示出优异的紫外光探测性能，其超低噪声功率密度为0.126 pA/Hz^1/2。

该工作拓宽了二维磁性半导体的范围，并突出了它们在未来信息设备中的潜在应用。

Xiaoqiang Feng, et al. Phase Engineering of Two-Dimensional Spinel-Type Manganese Oxides. Adv. Mater., 2023

DOI: 10.1002/adma.202304118

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202304118