新加坡国立大学卢炯教授 图显示了扫描隧道显微镜研究中使用的G/FL-CrI3/Gr (G:石墨烯，FL:几层，CrI3:碘化铬(III)，Gr:石墨)的范德瓦尔斯(vdW)异质结构
(一)示意图和(二)实验装置的光学图像
样品由单层石墨烯组成，单层石墨烯覆盖在石墨薄片上
单层CrI3的原子结构(俯视图)
G/FL-CrI3/Gr的偏置相关扫描隧道显微镜图像显示(d)石墨烯晶格在Vs=-0
3V和(e) CrI3晶格-取自Vs=2
5V，具有单层CrI3的叠加原子结构(为了清楚起见，去除了底部原子平面上的I原子)
信用:自然交流 新加坡国立大学的科学家们已经展示了一种利用扫描隧道显微镜来表征二维(二维)磁绝缘体的原子结构以及电子和磁性的通用方法
最近二维磁体的发现和范德瓦尔斯(vdW)异质结构工程的发展提供了前所未有的机会，不仅可以探索令人兴奋的降维磁性物理，还可以开发用于量子技术应用的新一代自旋电子器件
这一领域的进一步发展涉及对二维磁体及其异质结构的电子和磁性的原子级理解
不幸的是，直接应用传统的扫描隧道显微镜(STM)技术来了解更多的材料性能并不能很好地适用于二维磁性绝缘体
扫描隧道显微镜成像依赖于量子隧道效应，由此电子从原子尖端隧穿到导电样品，反之亦然
它不能用于研究绝缘的块状材料，因为没有导电路径
新加坡国立大学化学系卢炯教授领导的新加坡国立大学研究团队通过将碘化铬(三价铬)晶体与石墨烯基vdW异质结构结合，展示了扫描隧道显微镜在研究绝缘反铁磁碘化铬(三价铬)晶体中的应用(见图)
这项工作是与克斯特亚教授合作完成的
新加坡国立大学材料科学与工程系的诺沃塞洛夫
他们的技术扩展了扫描隧道显微镜的能力，使其能够研究绝缘材料，以获得关于二维磁体中磁有序性的见解
通过用单层石墨烯覆盖研究中的材料，研究小组能够通过在低温条件下使用扫描隧道显微镜成像获得剥离的几层厚的CrI3的堆叠顺序和层间磁耦合
他们还确定了磁性结构，并证明了扫描隧道显微镜成像可以区分CR3(几层厚)的铁磁和反铁磁结构
这是由于磁性态与覆盖的石墨烯之间的特殊相互作用
陆教授说:「我们的方法是一般性的，它代表了在原子尺度表征各种磁性绝缘体及其异质结构的原子结构、电子和磁性方面的突破
它可以促进下一代自旋电子器件的二维磁绝缘体的发展
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