CrI₃的各向异性磁热效应：一项理论研究
材料科学
2023-04-24 v1
摘要
CrI₃被认为是自旋电子学器件和数据存储的有前景的候选材料。我们利用Liechtenstein公式从密度泛函计算中推导出CrI₃的海森堡哈密顿量。此外，采用Sucksmith-Thompson方法进行蒙特卡洛模拟，分析磁各向异性能对热力学性质的影响。我们的方法成功再现了当磁场沿难平面施加时等温磁熵变的负号。我们发现，在略高于居里温度的温度下，磁晶各向异性能的温度依赖性不可忽略。我们阐明了这一现象的根源在于各向异性磁化率和磁化强度各向异性。易轴与难平面之间的熵变差值与磁各向异性能的温度依赖性成正比，这表明各向异性熵项是沿特定方向（非易轴）磁化时自由能差温度依赖性的主要来源。我们还研究了可用于表征难平面情况下熵变负号的磁化率。在低温和低磁场区域，磁晶各向异性能与外磁场的竞争导致磁化强度波动产生高磁化率。同时，当沿难轴施加足够强的磁场时，各向异性能被抑制，磁化强度完全旋转至外磁场方向。
引用
@article{arxiv.2111.02063,
title = {Anisotropic magnetocaloric effect of CrI$_{3}$: A theoretical study},
author = {Hung Ba Tran and Hiroyoshi Momida and Yu-ichiro Matsushita and Koun Shirai and Tamio Oguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.02063},
year = {2023}
}