二维 Janus 半导体 Fe2Cl3I3 中的反铁磁与电极化态
材料科学
2020-09-09 v2
摘要
具有镜像不对称的二维（2D）Janus 半导体可引入新颖性质，如大自旋轨道耦合（SOC）和常规压电极化，因潜在应用而备受关注。受近期制备的 2D 铁磁（FM）半导体 CrI3 启发，通过密度泛函理论计算获得了稳定的 2D（x-y 平面）反铁磁（AFM）Janus 半导体 Fe2Cl3I3，其具有常规子格磁化（m//z）。施加拉伸应变时，依次出现四种磁态：子格 m//z 的 AFM、子格 m//xy 的 AFM、m//xy 的 FM 和 m//z 的 FM。这种由应变驱动的奇异磁相图可通过包含第三近邻跳跃与单离子各向异性的自旋–自旋相互作用很好理解，其中发现 I 原子的 SOC 起关键作用。此外，由于反演对称破缺，Fe2Cl3I3 的电极化随应变保持。我们的结果预测了稀有 Janus 材料 Fe2Cl3I3 作为兼具自旋与电荷极化的 2D 半导体实例，并揭示了高度敏感的应变控制磁态与磁化方向，凸显 2D 磁性 Janus 半导体作为设计自旋电子材料的新平台。
引用
@article{arxiv.2001.02842,
title = {Antiferromagnetic and Electric Polarized States in Two-Dimensional Janus Semiconductor Fe2Cl3I3},
author = {Zhen Zhang and Jing-Yang You and Bo Gu and Gang Su},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.02842},
year = {2020}
}
备注
8 figures