通过应变与外栅极调控在二维 ZnO 中诱导与操纵磁化
计算物理
2018-04-04 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
具有垂直磁各向异性和可切换磁化等引人入胜磁学现象的二维结构在自旋电子学研究中备受关注。本文中，密度泛函理论研究表明了应变和外加栅极对类石墨烯单层氧化锌（ZnO）中空位诱导磁性及其自旋方向的临界影响。与原始及含氧空位的缺陷 ZnO 不同，锌空位的存在由于电荷亏损而为其最近邻的 O 和 Zn 原子诱导出显著磁矩。我们进一步预测，在实际可实现的约 1–2% 双轴压缩应变下，或通过电荷密度调制施加电场，磁化易轴方向会从面内反转为垂直取向。该磁化反转由锌空位最近邻 Zn 原子的应变和电场诱导的自旋轨道耦合 d 态变化所驱动。这些发现为利用应变和电场工程来操纵二维材料的磁性及磁化取向开辟了有趣前景。
引用
@article{arxiv.1712.01578,
title = {Inducing and Manipulating Magnetization in Two-Dimensional ZnO by Strain and External Gating},
author = {P. Taivansaikhan and T. Tsevelmaa and S. H. Rhim and S. C. Hong and D. Odkhuu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.01578},
year = {2018}
}
备注
7 pages, 8 figures