单层A型反铁磁体Cr2S3-2D中Néel矢量翻转的原子尺度检测
介观与纳米尺度物理
2026-04-09 v1 材料科学
摘要
在单层A型反铁磁体中检测Néel矢量翻转，是迈向功能性二维自旋电子学的重要一步。这里，生长在石墨烯/Ir(110)上的 CrS-2D 被确立为首个单层A型反铁磁体。自旋极化扫描隧道显微镜揭示了具有大切换场和显著岛尺寸依赖性的磁滞回线。在Cr L 边的X射线磁圆二色性显示出一个微弱信号，具有线性磁场依赖性，这与近乎补偿的反铁磁基态和约160 K的Néel温度一致。对岛尺寸依赖的切换场的定量分析，结合第一性原理计算，表明CrS-2D在衬底上支撑时两个Cr平面之间的磁矩存在轻微不平衡。这种不平衡导致A型反铁磁体产生净磁化，从而实现了Néel矢量的180°旋转。此外，CrS-2D在暴露于空气中数天后仍保留其磁性。
引用
@article{arxiv.2604.07245,
title = {Atomic-Scale Detection of N\'eel Vector Switching in the Single-Layer A-type Antiferromagnet Cr2S3-2D},
author = {Affan Safeer and Calisa Dias and Mahdi Ghorbani-Asl and Abdallah Karaka and Pradyumna Bawankule and Weibin Li and Pierluigi Gargiani and Wouter Jolie and Arkady V. Krasheninnikov and Amilcar Bedoya-Pinto and Thomas Michely and Jeison Fischer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.07245},
year = {2026}
}