DOI: 10.1088/1361-6528/abd4a3

在本研究中，通过静电纺丝技术在以聚环氧乙烷为基质的纳米/微纤维内合成了高度取向的三碘化铬（CrI3）磁性包裹体。结构、微观结构和光谱分析表明，CrI3纳米级包裹体均匀分散在纤维内部，在室温下呈C2/m单斜晶结构，其c轴垂直于纤维垫平面，而ab层在平面内。磁性能分析表明，样品在约55-56K处发生铁磁-顺磁相变，低于块体CrI3。值得注意的是，当外加磁场垂直于纤维垫平面时，从M-H曲线观察到场致变磁转变发生在约45K以下处，而当磁场在平面内时，这种转变大大减弱。这种各向异性行为可归因于沿CrI3 c轴堆积层从反铁磁到铁磁层间磁矩排列的场致变化。这些CrI3电纺纤维利用其各向异性2D层状材料特性，为自旋电子学应用提供了一种合成具有高度取向范德华包裹物的磁性复合纤维的有效途径。

图1.PCx垫的样品制备方案和物理外观。

图2.PC0.05（a）和PC0.10（b）电纺样品以及CrI3和PEO粉末的XRD图比较，包括C2/m单斜晶结构的CrI3参考峰。插图显示（004）小峰，对应于55.50°附近的CrI3 C2/m单斜晶结构。

图3.PC0（左）、PC0.05（中）和PC0.10（右）的SEM图像及其直径分布。

图4.对应于Cu网格上的PC0、PC0.05和PC0.10纤维的HAADF-STEM图像。与PC0不同，PC0.05和PC0.10中的不均匀白色对比度对应于纤维内部嵌入的CrI3纳米颗粒。

图5.PC0、PC0.05和PC0.10的EDX分析。

图6.（a）-（c）ZFC（空心）和FC（实线符号）磁化曲线，（d）-（f）与CrI3粉末相比，PC0.05和PC0.10在100 Oe的外加磁场下的dM/dT曲线。

图7.（a）CrI3粉末，PC0.05在（b）垂直和（c）平行（平面内）磁场下，以及（d）PC0.10在平行磁场下的等温磁滞回线。插图为低场M（H）曲线区域的放大。

图8.（a）CrI3粉末和（b）PC0.05（在垂直磁场下）的场致变磁转变特性，（c）在垂直磁场下，CrI3粉末和PC0.05的变磁性临界场（H*）随温度的变化。