单层 CrSBr 中通过磁输运揭示的隐藏低温磁序
介观与纳米尺度物理
2023-11-21 v1 材料科学
摘要
磁性半导体是理解、利用和调控磁序与电子输运之间相互作用的有力平台。与块体晶体相比，二维磁性半导体具有更强的可调性，例如在外延剥离的 CrI 和 CrGeTe 中通过栅极调制磁性所示，但其电绝缘特性限制了它们在器件中的应用。在此，我们报道了在原子级薄层 CrSBr（一种 A 型反铁磁性半导体）中电子输运的静电与磁学协同调控。通过磁输运测量，我们发现多层薄片中层间反铁磁构型引起的自旋翻转散射导致了巨负磁阻。相反，铁磁单层 CrSBr 的磁阻在居里温度以下消失。归因于磁性缺陷铁磁序化的第二次转变，在单层材料中表现为大正磁阻，并在体磁化率中突然增大。我们证明该磁阻可通过静电栅极调控，揭示缺陷的铁磁耦合是由载流子介导的。
引用
@article{arxiv.2106.08471,
title = {Hidden low-temperature magnetic order revealed through magnetotransport in monolayer CrSBr},
author = {Evan J. Telford and Avalon H. Dismukes and Raymond L. Dudley and Ren A. Wiscons and Kihong Lee and Jessica Yu and Sara Shabani and Allen Scheie and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Di Xiao and Abhay N. Pasupathy and Colin Nuckolls and Xiaoyang Zhu and Cory R. Dean and Xavier Roy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08471},
year = {2023}
}