通过 $\mu$-ARPES 探测剥离的 MnPS$_3$ 反铁磁相变前后的电子能带结构变化
材料科学
2023-12-15 v2 介观与纳米尺度物理
其他凝聚态物理
摘要
剥离的磁性二维材料能够实现磁化的多功能调控，例如通过栅控或提供邻近诱导的交换相互作用。然而，由于它们对光化学的敏感性，剥离后的电子能带结构尚未被探测。在此，我们对 Néel 温度上下直至单层的剥离层内反铁磁体 MnPS 提供了微米级角分辨光电子能谱测量。与密度泛函理论计算的有利比较使得能够识别观测能带的轨道特征。一致地，我们发现在 Néel 温度上下，由相邻 S 原子的 Mn 3d 和 3p 能级组成的能带发生了显著变化。推导出的轨道混合表明超交换与磁相互作用相关。单层和较厚薄膜之间只有微小的变化，证明了 MnPS 的主要二维特征。这种新颖的方法可转移到其他 MPX 材料（M：过渡金属，P：磷，X：硫族化物），提供多种反铁磁排列。
引用
@article{arxiv.2211.05501,
title = {Electronic band structure changes across the antiferromagnetic phase transition of exfoliated MnPS$_3$ probed by $\mu$-ARPES},
author = {Jeff Strasdas and Benjamin Pestka and Milosz Rybak and Adam K. Budniak and Niklas Leuth and Honey Boban and Vitaliy Feyer and Iulia Cojocariu and Daniel Baranowski and José Avila and Pavel Dudin and Aaron Bostwick and Chris Jozwiak and Eli Rotenberg and Carmine Autieri and Yaron Amouyal and Lukasz Plucinski and Efrat Lifshitz and Magdalena Birowska and Markus Morgenstern},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05501},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 17 figures