手性螺旋磁体 Cr1/3NbS2 与 Cr1/3TaS2 的电子结构比较
材料科学
2023-09-25 v2
摘要
具有非共线自旋织构的磁性材料在自旋电子学应用中前景广阔。为实现实用器件，对此类自旋织构的长度与能量尺度加以控制至关重要。手性螺旋磁体 Cr1/3NbS2 与 Cr1/3TaS2 展现出相似但实空间周期性与场依赖不同的磁相图，使其成为研究导致奇异自旋织构的微观机制相对强度的模型体系。在此，我们利用角分辨光电子能谱与密度泛函理论对 Cr1/3NbS2 和 Cr1/3TaS2 的电子结构开展比较研究。我们表明 Cr1/3TaS2 中的能带比 Cr1/3NbS2 中对应能带更具色散性，并将该结果关联到这些材料中的成键与轨道重叠。我们还通过研究其光电子能谱对偏振、温度与束斑大小的依赖，明确区分了交换分裂与表面终止效应。我们强烈表明插层物与宿主晶格电子态之间的杂化介导了这些材料中的磁交换相互作用，提示能带工程是调控其自旋织构的一条途径。总体而言，这些结果凸显了插层过渡金属二硫化物的模块化特性如何将组分与电子结构的变化转化为复杂磁性。
引用
@article{arxiv.2305.08829,
title = {Comparative Electronic Structures of the Chiral Helimagnets Cr1/3NbS2 and Cr1/3TaS2},
author = {Lilia S. Xie and Oscar Gonzalez and Kejun Li and Matteo Michiardi and Sergey Gorovikov and Sae Hee Ryu and Shannon S. Fender and Marta Zonno and Na Hyun Jo and Sergey Zhdanovich and Chris Jozwiak and Aaron Bostwick and Samra Husremovic and Matthew P. Erodici and Cameron Mollazadeh and Andrea Damascelli and Eli Rotenberg and Yuan Ping and D. Kwabena Bediako},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.08829},
year = {2023}
}
备注
46 pages, 18 figures, 5 tables