少层 {\alpha}-RuCl3 隧道结晶中的巨型各向异性磁阻
强关联电子
2025-01-28 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
自旋轨道耦合辅助的 Mott 绝缘体 -RuCl3 位于争取实现的量子自旋液体（QSL）的边缘，后者由 Kitaev 模型预测。为了寻找纯粹的 Kitaev QSL，通过剥离来降低这种受阻碍磁性材料的维度，被提出作为增强磁激发和 Kitaev 相互作用的一种方式。本工作对含有不同层数薄片的 -RuCl3 晶体进行角度依赖的隧道磁阻（TMR）测量，以探测其磁性、电子和晶体结构。我们观察到电阻发生巨大变化——最大可达约 2500%——当磁场在 -RuCl3 平面内或垂直于其平面旋转时，这表明该物料存在强烈的各向异性自旋相互作用。结合扫描电子显微镜，这种隧道各向异性磁阻（TAMR）揭示了少层 -RuCl3 晶体在低温下仍处于高温单斜相中。它还显示了在 TN ~ 14 K 以下的螺旋亚导磁有序，这是通常在具有面积层堆叠的bulk样品中观察到的临界温度的两倍。我们的工作为理解该物料的堆叠顺序与磁性属性之间的关系提供了宝贵的见解，这有助于为通过范德鲁赫工程创建和电气探测类似 QSL 的特殊磁相奠定基础。
关键词
引用
@article{arxiv.2407.19685,
title = {Giant anisotropic magnetoresistance in few-layer {\alpha}-RuCl3 tunnel junctions},
author = {Mathieu Massicotte and Sam Dehlavi and Xiaoyu Liu and James L. Hart and Elio Garnaoui and Paula Lampen-Kelley and Jiaqiang Yan and David Mandrus and Stephen E. Nagler and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Bertrand Reulet and Judy J. Cha and Hae-Young Kee and Jeffrey A. Quilliam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19685},
year = {2025}
}