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双层堆叠 A 型反磁性材料:生成二维反磁性的通用方法

材料科学 2024-11-21 v2 强关联电子

摘要

本文提出了一种新的概念,即双层堆叠 A 型反磁性材料 (BSAA),其中两个相同的铁磁单层以抗 ferromagnet 耦合堆叠,以形成二维 A 型反磁性。通过求解堆叠模型,我们推导了所有 BSAAs,并得出三个关键结论:(1) 只有 17 个层面群可以实现本征 A 型反磁性。所有二维 A 型反磁性材料必须属于这 17 个层面群,这将有助于寻找二维 A 型反磁性材料。(2) 不可能使用 S3zS_{3z}S6zS_{6z} 连接 BSAA 的两个亚晶格,这一约束同样适用于所有二维反磁性材料。(3) C2αC_{2\alpha} 是生成任意单层 BSAA 的通用堆叠操作。我们的理论不仅可以解释此前报告的扭曲双层反磁性材料,还能提供更多生成 A 型反磁性材料的可能性。我们的研究显著拓宽了二维反磁性材料候选材料的范围。基于结论 (1),预测双层 NiZrCl6_6 具有本征 A 型反磁性。此外,我们将扭曲双层 NiCl2_2(此前在文献中报告)作为 BSAA 的第二个实例。 Furthermore, 我们利用对称性分析和第一性原理计算,审查了它们的自旋-动量锁定特性,以证实它们的反磁性特性。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.15097,
  title  = {Bilayer stacking A-type altermagnet: A general approach to generating two-dimensional altermagnetism},
  author = {Sike Zeng and Yu-Jun Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.15097},
  year   = {2024}
}