作为一种只有两层核外电子（s, p层）的元素，碳通常被认为没有磁性或只有极微弱的磁性，寻找强磁性的碳材料并揭示其磁学行为起源对于节省贵金属资源、开发超高磁存储与强磁阻传感器件具有重要的理论意义与实用价值，然而目前国际上相关研究仍处于探索阶段。
我校机电学院纳米所刁东风特聘教授团队自2013年组建以来，独立在该领域完成了一系列开创性实验和理论工作，并在近日取得了突破性进展。2015年2月26日，该团队最新研究成果“Nanosized graphene crystallite induced strong magnetism in pure carbonfilms”发表在JCR一区刊物Nanoscale上（Nanoscale, 2015, 7, 4475），影响因子6.739，我校为唯一完成单位，该团队王超讲师为第一作者，刁东风教授为通讯作者。
刁教授团队2013年组建之初，就率先在国际上报导了利用低能电子照射诱导生长碳纳米表面产生强磁性的实验结果，其成果发表在著名国际TOP期刊美国应用物理快报APL（Magnetic behavior of graphene sheets embedded carbon film originated from graphene nanocrystallite, Chao Wang, Dongfeng Diao*, Appl. Phys. Lett., 2013, 102:052402，影响因子3.794），接着在2014年，该团队进一步从理论上揭示了这种强磁性来自于碳纳米表面在低能电子照射下形成丰富的石墨烯边缘量子阱，并俘获额外电子从而引起自旋密度增强的磁性起源机理，成果再次发表在美国应用物理快报APL（Magnetism induced by excess electrons trapped at diamagnetic edge-quantum well in multi-layer graphene, Xi Zhang, Chao Wang, Chang Q Sun, Dongfeng Diao*, Appl. Phys. Lett., 2014, 105:042402，影响因子3.794），该团队的王超讲师，张希讲师，分别为上述两篇APL论文的第一作者，刁东风教授为通讯作者。深圳大学为第一完成单位和通讯作者单位。
本次在Nanoscale发表的论文中，该团队系统地报道了石墨烯边缘含量与碳纳米表面磁化强度之间的联系，并获得了0.37 emu/g的强磁性，是目前世界上已知的磁化强度最高的沉积生长纯碳薄膜。上述研究已经在2014年启动的国家自然科学基金重大研究计划集成项目（91323303，研究期间为2014-2017）立项，并获得青年基金项目（51305274）以及深圳大学青年教师科研启动项目（201442）的资助。
此外，该团队张希讲师关于量子阱物理特性的理论研究工作已在2015年2月发表在JCR一区顶级期刊Coordination Chemistry Reviews上，（Coordination Chemistry Reviews, 2015, 285:109.），影响因子12.098，我校为共同第一作者单位。该研究将为水润滑超低摩擦提供科学的理论基础。上述论文的详细内容请看深圳大学纳米所网站：http://nanosurface.szu.edu.cn
微信公众号