通过层位移和自旋有序方式工程化双层 MnPS$_3$ 的反变磁性
材料科学
2026-01-13 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
反变磁性材料结合补偿磁有序和动量相关的自旋分裂，为超越传统铁磁体和抗磁体的自旋电子学功能提供了根本性的新途径。虽然大多数研究集中于三维化合物，但少层二维材料中反变磁性的出现仍然基本未被探索。本文我们展示，原型 2D van der Waals 磁性材料 bilayer MnPS 可以承载由堆积引起的反变磁相。通过密度泛函理论和自旋 Laue 对称性分析，我们显示，层间自旋对齐和横向位移作为耦合的对称性控制参数，可在 Type II（共线抗磁）和 Type III（反变磁）相之间切换。我们的系统性探索揭示了特定的堆积几何如何在无净磁化的情况下实现动量相关的自旋极化，即使不存在自旋轨道耦合亦然。这些结果确立了堆积工程作为在 2D 磁性材料中设计可调反变磁态的强大、纯结构性方法，为向基于对称性的自旋电子学和磁电器件开辟了路径。
引用
@article{arxiv.2505.17212,
title = {Engineering Altermagnetism via Layer Shifts and Spin Order in Bilayer MnPS$_3$},
author = {J. W. González and T. Brumme and E. Suárez Morell and A. M. León},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17212},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 6 figures