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确定原子级薄层反铁磁体 CrCl$_3$ 的相图

介观与纳米尺度物理 2020-05-28 v1

摘要

原子级薄磁性范德瓦耳斯多层膜的自旋构型变化可使其光电子性质发生剧烈改变。反之,这些系统的光电子响应提供了关于磁态的信息,否则极难获得。本文中我们表明,在 CrCl3_3 多层膜中,隧穿电导对施加磁场(HH)、温度(TT)和层数(NN)的依赖性追踪了磁态的演化,使得这些系统的磁相图得以实验确定。除所有厚度均发生的高场自旋翻转转变外,面内磁电导由于低场自旋倾斜转变而呈现奇偶效应。若层数 NN 为偶数,由于极小的面内磁各向异性,该转变发生于 μ0H0\mu_0 H \sim 0 T;而对于奇数 NN,未补偿层的净磁化使转变发生于有限 HH。通过对现象的定量分析,我们确定了层间交换耦合与交错磁化,并表明在 CrCl3_3 中形状各向异性占主导。我们的结果揭示了具有弱磁各向异性的原子级薄层反铁磁体的丰富行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1911.04376,
  title  = {Determining the phase diagram of atomically thin layered antiferromagnet CrCl$_3$},
  author = {Zhe Wang and Marco Gibertini and Dumitru Dumcenco and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Enrico Giannini and Alberto F. Morpurgo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04376},
  year   = {2020}
}

备注

10 pages, 5 figures (supplementary information as ancillary file)