空气稳定半导体 CrSBr 中依赖层数的层间反铁磁自旋重取向
材料科学
2022-05-23 v2 强关联电子
量子物理
摘要
磁性范德瓦耳斯 (vdW) 材料提供了一个绝佳的平台，用于研究和利用在降低维度下稳定的丰富自旋构型。一种引人入胜的磁序是 A 型 vdW 反铁磁体中的层间反铁磁性，其可有效地被磁场、堆叠序和厚度缩放所修饰。然而，在原子层面揭示 vdW 反铁磁体中的层间自旋取向极具挑战性，因为大多数候选材料在环境条件下表现出绝缘基态或不稳定性。在此，我们利用磁输运表征和第一性原理计算，报道了空气稳定半导体 CrSBr 中依赖层数的层间反铁磁重取向。我们揭示了层间重取向显著的奇偶层数效应，其源于层间交换、磁各向异性能量以及未补偿磁化的额外塞曼能量之间的竞争。此外，我们借助线性链模型定量构建了依赖层数的磁相图。我们的工作揭示了在空气稳定半导体中由磁场调控的依赖层数的层间反铁磁重取向，这可为未来的 vdW 自旋电子器件做出贡献。
引用
@article{arxiv.2205.09077,
title = {Layer-dependent interlayer antiferromagnetic spin reorientation in air-stable semiconductor CrSBr},
author = {Chen Ye and Cong Wang and Qiong Wu and Sheng Liu and Jiayuan Zhou and Guopeng Wang and Aljoscha Soll and Zdenek Sofer and Ming Yue and Xue Liu and Mingliang Tian and Qihua Xiong and Wei Ji and X. Renshaw Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.09077},
year = {2022}
}