利用拉曼光谱探测范德华二维磁性材料 MnPS3 中的反铁磁有序
介观与纳米尺度物理
2019-06-14 v1
摘要
二维极限下的磁有序在过去几十年中一直是凝聚态物理中最重要的问题之一。新型磁性范德华材料的发现为二维磁性的研究开辟了一条亟需的便捷途径：已利用 Ising 型和 XXZ 型磁性范德华材料研究了磁有序的厚度依赖性。在此，我们利用拉曼光谱研究了 MnPS3（一种 Heisenberg 型二维反铁磁材料）从块体到双层结构的磁有序。涉及 Mn 离子振动的声子模式在温度降低至 N\'eel 温度以下时表现出特征性变化。在块体 MnPS3 中，~155 cm-1 处的拉曼峰在 N\'eel 温度附近显著展宽，进一步冷却后随后发生红移。所测量的拉曼光谱的峰位置和偏振依赖性与我们的第一性原理计算极好地吻合。在少层 MnPS3 中，~155 cm-1 处的峰在低温下直至双层均表现出特征性红移，表明在这种极薄极限下磁有序出人意料地稳定。我们的工作为原子层极限下 Heisenberg 型反铁磁体系中迄今未被探索的磁有序提供了新见解。
引用
@article{arxiv.1906.05802,
title = {Antiferromagnetic ordering in van der Waals two-dimensional magnetic material MnPS3 probed by Raman spectroscopy},
author = {Kangwon Kim and Soo Yeon Lim and Jungcheol Kim and Jae-Ung Lee and Sungmin Lee and Pilkwang Kim and Kisoo Park and Suhan Son and Cheol-Hwan Park and Je-Geun Park and Hyeonsik Cheong},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.05802},
year = {2019}
}
备注
22 pages, 3 figures, supplementary information 21 pages