几十年来，研究人员一直在寻找如何制造更薄更小的二维磁铁，从而能以更高密度存储数据，但过去最先进的二维磁铁需在极低温度下才能发挥作用。现在，美国劳伦斯柏克莱国家实验室与加州大学柏克莱分校团队成功开发能在室温下维持稳定磁性的世上最薄二维磁性材料，为电脑和电子领域带来创新突破。
2017 年时，团队研究了名为三碘化铬（chromium(III) iodide）的铁磁材料，发现这种材料在被切成一个原子厚度时仍可保持磁性，只不过缺点为室温下会失去磁性，仅能在极低温环境运作，严重限制该材料实用性，毕竟数据中心温度通常控制在 20～25℃ 室温下。
为解决这缺点，团队找上了另一种材料。
研究人员在实验中烘干氧化石墨烯（graphene oxide）、锌、钴的混合物，将其转化为一层散布少量钴原子的氧化锌，留下厚度仅一个原子厚的磁性 2D 薄膜。
接着继续进行实验，团队发现可以透过改变材料中钴的含量来调整磁性，浓度 5～6% 的钴原子会产生相对较弱的磁体材料，浓度提高到 12% 则会产生强磁性，若再继续提高到 15% 则会出现量子挫折性，即材料内发生相互冲突的磁态，因此 12% 浓度应为最佳状态。
最重要的是，该团队发现与早期研究的 2D 磁体不同，新材料不仅在室温下维持磁性，连加加热至 100℃ 高温也还能保有磁性，研究作者 Rui Chen 表示，这种独特机制可能与氧化锌中的自由电子有关。
如今储存设备仍依赖于超薄三维磁性薄膜，且厚度至少为数百～数千个原子厚度，如果仅一个原子厚度的磁性材料问世，将能大幅提升数据储存密度。
新论文发表在《自然通讯》（Nature Communications）期刊。
▲ 更薄的二维磁性材料能大幅提升数据储存密度。
- World’s thinnest magnet is just a single atom thick
- Physicists Just Broke The Record For World’s Thinnest Magnet, And It’s Wild
- Main Attraction: Scientists Create World’s Thinnest Magnet
（图片来源：劳伦斯柏克莱国家实验室）
