二维片层化反亚磁体 Fe$_3$GeTe$_2$ 中的层内反亚磁性

Neesha Yadav; Shivani Kumawat; Sandeep; Brajesh Kumar Mani; Pintu Das

二维片层化反亚磁体 Fe$_3$GeTe$_2$ 中的层内反亚磁性

材料科学 2025-12-09 v1 强关联电子

作者: Neesha Yadav , Shivani Kumawat , Sandeep , Brajesh Kumar Mani , Pintu Das

摘要

对于这种片层化磁体 Fe $_3$ GeTe $_2$ ，尽管已报告其具有铁磁基底态，但也有报告称其表现出复杂的磁性行为，暗示铁磁性和反亚磁性共存，这源于该系统中 Fe $^{+3}$ 和 Fe $^{+2}$ 离子之间的微妙相互作用。相互作用的确切性质以及反亚磁性的起源仍在争论之下。本文报告了在对机械层析提取的 Fe $_3$ GeTe $_2$ 纳米片（厚度范围为约15-20层）制备的器件中测量的异常霍尔效应中观察到的铁磁和反亚磁耦合的迹象。温度依赖的异常霍尔效应数据揭示了在低温（ $T\lesssim150\,$ K）下的两个尖锐的阶跃式切换。我们的详细分析表明，异常霍尔电阻中的阶跃式尖锐切换源于 Fe $_3$ GeTe $_2$ 各层中不同 Fe 离子的磁化翻转行为。通过考虑 Fe $^{+3}$ 与 Fe $^{+3}$ 之间的层内反亚磁性耦合，而 Fe $^{+3}$ 与 Fe $^{+2}$ 之间的层内铁磁性耦合，可以解释实验结果。我们的实验结果和分析得到了能量学和层内以及层间交换耦合常数的第一性原理计算的支持。

关键词

片层化磁体 Fe$_3$GeTe$_2$ 异常霍尔效应反亚磁性铁磁性

引用

@article{arxiv.2512.07830,
  title  = {Intralayer antiferromagnetism in two-dimensional van der Waals magnet Fe$_3$GeTe$_2$},
  author = {Neesha Yadav and Shivani Kumawat and Sandeep and Brajesh Kumar Mani and Pintu Das},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.07830},
  year   = {2025}
}

备注

7 figures

二维片层化反亚磁体 Fe$_3$GeTe$_2$ 中的层内反亚磁性

摘要

关键词

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