基于晶面不对称钝化，合成0D、1D、2D氟化物纳米晶

最近，北京大学侯教授的研究小组开发了一种基于晶面不对称钝化的合成方法，获得了高质量的零维、一维和二维氟化物纳米晶。研究结果发表在NSR《国家科学评论》上。

金红石型氟化物MF2(M = Mn，Fe和Co，四方体系)是一种典型的亚格子反铁磁材料，近年来在自旋电子学领域受到广泛关注。然而，能够实现尺寸控制的液相合成方法尚未出现，合成所需的表面活性剂、氟前体和合成环境有待探索。如果能够制备出高质量的纳米尺度低维磁性材料，将有助于磁性行为和输运的研究，以及具有复杂功能的柔性器件的研发。

(a)金红石MF2中的磁相互作用(M =锰、铁和钴)。(二)二氟化铁(001)表面上TEPA分子几何优化构型的侧视图。四种分子在二氟化铁(001)、(100)、(110)和(10)晶面上的吸附能。

利用密度泛函理论(DFT)评价了四种潜在表面配体在FeF2特定晶面上的吸附行为，从而从理论上预测了特定晶面的不对称钝化可以实现MF2的各向异性生长。在此基础上，研究人员合成了三种低维金红石型MF2(M =锰、铁和钴)纳米晶。实验结果与理论分析一致，获得了高质量的零维、一维和二维氟化物纳米晶。

根据产品的晶相和缺陷结构，研究人员使用高分辨率的X射线光电子能谱、57Fe穆斯堡尔谱、元素成像和电子能量损失谱来研究产品的表面和体积缺陷信息，并解释系统中氧元素的稳定模式。静态和动态磁性评价证实，表面效应影响系统的整体磁性行为，并检测到异常磁滞、热交换各向异性、增强磁相变温度等现象。

以上实验数据表明，这种基于特定晶面不对称钝化的方法具有一定的普适性。作者认为本文提出的各向异性控制方法将为液相合成低维卤化物纳米晶如二氯化铁、二氟化硼和三氯化硼提供新的思路。

文章信息:

受刻面特异性钝化调节的各向异性氟化物纳米晶体及其无序表面。杨，，，，马仁智，佐佐木隆吉，曾玉佳，，阮，，侯，《国家科学评论》

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