调控 Mn$_3$Si$_2$Te$_6$ 磁性与电子结构的共价性、关联与层间相互作用
材料科学
2023-08-24 v1
摘要
MnSiTe 是层状亚铁磁体的罕见实例。最近研究表明，当自旋取向从面内旋转到面外方向时，它表现出巨大的角磁电阻，这被认为由其电子结构中的拓扑节线简并所支撑。尽管如此，其亚铁磁结构的起源仍存在争议，而其实验电子结构以及关联在塑造该结构中的作用迄今鲜有探索。在此，我们结合基于 X 射线与光发射的光谱学与第一性原理计算，探测 MnSiTe 中元素选择性的电子结构与磁序。通过这些手段，我们识别出显著的 Mn-Te 杂化，其弱化了电子关联并增强了磁各向异性。我们展示了这如何加强 MnSiTe 中的磁阻挫，而这是稳定其亚铁磁序的关键，并发现超越最近邻的交换相互作用与反对称交换在决定其有序温度方面起着至关重要的作用。总之，我们的结果展示了一种利用实验电子结构探针约束磁性材料第一性原理计算参数空间的强有力方法，并通过该方法揭示了共价性在稳定 MnSiTe 亚铁磁序中所起的关键作用。
引用
@article{arxiv.2303.00294,
title = {Covalency, correlations, and inter-layer interactions governing the magnetic and electronic structure of Mn$_3$Si$_2$Te$_6$},
author = {Chiara Bigi and Lei Qiao and Chao Liu and Paolo Barone and Monica Ciomaga Hatnean and Gesa-R. Siemann and Barat Achinuq and Daniel Alexander Mayoh and Giovanni Vinai and Vincent Polewczyk and Deepak Dagur and Federico Mazzola and Peter Bencok and Thorsten Hesjedal and Gerrit van der Laan and Wei Ren and Geetha Balakrishnan and Silvia Picozzi and Phil D. C. King},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00294},
year = {2023}
}