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铁电性驱动的二维片层多维材料中的反磁性

材料科学 2025-11-24 v2

摘要

反磁性材料(AMs)是一种最近被识别的非常规共轨补偿反磁性材料,表现出动量依赖的自旋分裂,尽管净磁化为零。这种非常规磁磁序导致一系列现象,包括异常霍尔效应、手性磁子和非线性光电流。本文利用自旋空间群(SSG)对称性分析和第一性原理计算,展示了通过铁电极化和层间滑动有效控制二维多维材料中的反磁性。对于材料实现而言,我们发现单层和双层 FeCuP2S6 在铁电亚晶格通过非奇异螺旋轴运算而非纯平移或反演对称性连接时表现出有限的自旋分裂。层间滑动进一步使通过修改 SSG 实现自旋分裂的可逆开关或抑制。我们的计算进一步揭示,异常霍尔响应可作为这些自旋分裂状态的直接探针。这些发现表明,二维片层多维材料是实现可电控制反磁性并推动下一代自旋电子器件和磁电技术的有前景的平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.00712,
  title  = {Ferroelectricity-driven altermagnetism in two-dimensional van der Waals multiferroics},
  author = {Bo Zhao and Fu Li and Wei Ren and Hao Wang and Hongbin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00712},
  year   = {2025}
}