电子关联控制MnBi$_2$Te$_4$/MnBr$_3$异质结构中的层间耦合与磁转变
材料科学
2025-08-12 v1 计算物理
摘要
块体MnBiTe（MBT）是一种本征反铁磁拓扑绝缘体。然而，其约的低奈尔温度严重限制了其实际应用。在此，我们提出了一种由单层MBT（ML-MBT）和单层MnBr（一种具有高居里温度（）的本征陈绝缘体）组成的范德华异质结构。通过密度泛函理论计算和蒙特卡洛模拟，我们证明ML-MBT与MnBr的界面接触可将ML-MBT的显著提高四到五倍。由MnBr中Mn-轨道的哈伯德参数表征的电子关联在控制系统内的磁耦合中起着关键作用。在的中等关联强度下，MnBr中的轻微结构畸变打破了层内对称性，实现了稳健的层间铁磁耦合，并产生单一、统一的磁转变。增加会减少这些结构畸变，削弱层间耦合，并诱导两个不同的磁转变，表明层间磁解耦。因此，MBT/MnBr异质结构为控制磁序和增强自旋电子器件性能提供了一种新方法。
引用
@article{arxiv.2506.13448,
title = {Electronic Correlations Control Interlayer Coupling and Magnetic Transition in MnBi$_2$Te$_4$/MnBr$_3$ Heterostructure},
author = {Yuanhao Zhu and Xixi Yuan and Ying Zhao and Jin Zhang and Zijing Ding and Huixia Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.13448},
year = {2025}
}