单层磁性CrI$_3$中独特的自旋-晶格与自旋-声子相互作用
介观与纳米尺度物理
2018-10-17 v2
摘要
我们应用密度泛函理论研究近期制备的二维磁性材料——单层三碘化铬(CrI)中的多种相（包括非磁性(NM)、反铁磁性(AFM)和铁磁性(FM)）。研究发现：(1)单层CrI中磁性的引入导致金属-半导体转变；(2)在AFM或FM相中，电子能带拓扑以及直接带隙与间接带隙的性质对磁有序和自旋轨道耦合表现出微妙的依赖关系；(3)涉及Cr原子的声子模式对磁有序尤为敏感，凸显了该磁体中独特自旋-晶格与自旋-声子耦合。拉曼光谱的第一性原理模拟表明，拉曼峰的频率和强度均强烈依赖于磁有序。FM相中77 cm和130 cm处与偏振相关的模式以及约50 cm处的模式可作为表征该材料的有用指纹。我们的结果不仅为CrI的实验表征提供了详细指导图谱，也揭示了如何由其晶格动力学和拉曼响应追踪磁性的演化。
引用
@article{arxiv.1805.10479,
title = {Distinct spin-lattice and spin-phonon interactions in monolayer magnetic CrI$_3$},
author = {Lucas Webster and Liangbo Liang and Jia-An Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.10479},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 8 figures