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磁性莫尔超晶格中非共线自旋织构的证据

材料科学 2023-06-01 v1

摘要

莫尔磁学与莫尔电子学并行,后者已带来新颖关联与拓扑电子态,其作为在扭转磁性二维(2D)晶体中设计与调控奇异磁相的新途径而出现。本文报道了在二维扭转双 bilayer(tDB)磁体三碘化铬(CrI3_3)中非共线自旋织构的直接证据。利用 tDB CrI3_3 中的磁光光谱,我们揭示了净磁化的存在——这出乎由磁化相互补偿的反铁磁双层组成的预期——以及非共线自旋的出现,其源于莫尔交换耦合诱导的自旋阻挫。通过探究扭转角依赖关系,我们证明这两种特征在扭转角 0.5o^o 至 5o^o 的 tDB CrI3_3 中均存在,但在 1.1o^o 的 tDB CrI3_3 中最为显著。聚焦于 1.1o^o tDB CrI3_3 的温度依赖关系,我们分辨出净磁化起始温度的急剧抑制以及非共线自旋的显著软化,此为莫尔诱导阻挫所致。我们的结果展示了莫尔超晶格在引入天然二维磁体中不存在的新颖磁现象方面的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2204.01636,
  title  = {Evidence of Noncollinear Spin Texture in Magnetic Moir\'e Superlattices},
  author = {Hongchao Xie and Xiangpeng Luo and Zhipeng Ye and Gaihua Ye and Haiwen Ge and Shaohua Yan and Yang Fu and Shangjie Tian and Hechang Lei and Kai Sun and Rui He and Liuyan Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2204.01636},
  year   = {2023}
}