二维磁体 CrI$_3$ 中磁有序的共存
介观与纳米尺度物理
2019-12-02 v1
摘要
二维范德瓦耳斯材料中的磁性对结构敏感依赖。以 CrI3 为例，最近已证明其所表现的磁性随层厚和堆垛顺序而不同。块体 CrI3 为铁磁（FM），居里温度为 61 K，具有菱方层堆垛；而少层 CrI3 具有层状反铁磁（AFM）相，其较低的有序温度为 45 K，并具有单斜堆垛。在本工作中，我们使用低温磁力显微镜研究中间厚度范围（25 - 200 nm）的 CrI3 薄片，发现两类磁有序因而堆垛有序可在同一薄片中共存：每个表面约 13 nm 的层处于类似于少层 CrI3 的层状 AFM 相，其余部分处于块体 FM 相。块体磁矩的翻转经历一个沿 c 轴磁矩近乎补偿的剩磁态，表明在菱方相中由弱层间耦合强度所允许的 c 轴畴的形成。我们的结果提供了 CrI3 中磁性的全面图像，并指向在同一材料内构筑磁性异结构的可能性。
引用
@article{arxiv.1911.12428,
title = {Coexistence of Magnetic Orders in Two-Dimensional Magnet CrI$_3$},
author = {Ben Niu and Tang Su and Brian A. Francisco and Subhajit Ghosh and Fariborz Kargar and Xiong Huang and Mark Lohmann and Junxue Li and Yadong Xu and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Di Wu and Alexander Balandin and Jing Shi and Yong-Tao Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.12428},
year = {2019}
}