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外延VSe2薄膜的结构、电子与磁学性质关联研究

材料科学 2020-09-30 v2

摘要

众所周知,过渡金属硫族化合物的电子与磁学性质对其结构极为敏感。本文研究了利用分子束外延生长的单层和双层VSe2VSe_2薄膜的结构对其电子与磁学性质的影响。VSe2VSe_2因在二维极限下出现新兴铁磁性而近期备受关注。为理解这一重要化合物,我们分别在200 o^\text{o}C和450 o^\text{o}C下生长了高质量的1T相与畸变1T相薄膜,并利用4K扫描隧道显微镜/谱学进行了研究。将测得的态密度与电荷密度波(CDW)图案同能带结构与声子色散计算进行了比较。1T相薄膜在第一层与第二层显示出不同的CDW图案。有趣的是,我们发现1T相薄膜的第二层呈现出周期为4a ×\times 4a的CDW图案,这是该化合物体材料中观测到的CDW的二维版本。我们的声子色散计算证实了在相应波矢处存在软声子,从而导致该CDW。相比之下,畸变1T相薄膜的第一层显示出具有可变周期的强条纹特征,而第二层未观测到明显CDW图案。最后,我们发现单层1T相VSe2VSe_2薄膜具有弱铁磁性,每个单元约3.5μB3.5 {\mu}_B,与先前报道相近。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.12798,
  title  = {Correlating Structural, Electronic, and Magnetic Properties of Epitaxial VSe2 Thin Films},
  author = {Guannan Chen and Sean T. Howard and Aniceto B. Maghirang and Kien Nguyen Cong and Kehan Cai and Somesh C. Ganguli and Waclaw Sweich and Emilia Morosan and Ivan I. Oleynik and Feng-Chuan Chuang and Hsin Lin and Vidya Madhavan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12798},
  year   = {2020}
}

备注

19 pages, 10 figures