Ni 掺杂 van der Waals 磁性体 Fe3GaTe2 中杂质占据图的直接可视化
强关联电子
2024-05-14 v1
摘要
杂质掺杂是研究量子材料本征性质的通用策略。然而，当目标元素在晶格中存在多个Wyckoff位置时，确定杂质原子的确切位置和占据顺序则具有极大的挑战性和必要性。通过综合的实验和理论研究，我们在此建立了Fe3GaTe2中Ni掺杂的占据路线图，Fe3GaTe2是一种Curie温度甚至可达约380 K的van der Waals磁性体。结果明确揭示了在 (Fe1-xNix)3GaTe2 中，Ni原子首先在x < 0.1时形成van der Waals层间隙中的Ni3位点，然后逐渐占据Fe2位点。在x约为0.75时，Ni开始取代Fe2位点，最终在x = 1.0时实现完全占据。 accordingly，TC和饱和磁矩均呈非线性下降，这与Ni占据顺序以及Ni3、Fe1和Fe2位点在自旋哈密顿量中作用的不同密切相关。这些结果不仅为理解不同Fe位点在产生上述室温高TC方面发挥的关键作用提供了丰富的见解，也为未来对其他量子材料进行杂质掺杂研究树立了范例。
引用
@article{arxiv.2405.07156,
title = {Direct visualization of the impurity occupancy roadmap in Ni-substituted van der Waals ferromagnet Fe3GaTe2},
author = {Jian Yuan and Haonan Wang and Xiaofei Hou and Binshuo Zhang and Yurui Wei and Jiangteng Guo and Lu Sun and Zhenhai Yu and Zhikai Li and Xiangqi Liu and Wei Xia and Xia Wang and Xuerong Liu and Yulin Chen and Shihao Zhang and Xuewen Fu and Ke Qu and Zhenzhong Yang and Yanfeng Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07156},
year = {2024}
}
备注
24 pages,5 main figures+4 SI figures+2 SI tables