范德瓦耳斯三卤化铬磁体的层数依赖力学性质与增强塑性
材料科学
2021-05-12 v2 应用物理
摘要
磁性材料的力学性质有助于磁弹性理论的发展以及应变调制磁性器件的优化。特别是二维(2D)磁体有望将这些概念拓展至低维物理与超薄器件领域。然而，迄今为止尚未对典型二维磁体家族三卤化铬的本征力学性质进行实验研究。在此，我们报道了原子级薄层 CrI3 与 CrCl3 的室温层数依赖力学性质，发现 CrI3 与 CrCl3 双层分别具有 62.1 GPa 与 43.4 GPa 的杨氏模量，最高承受应变分别为 6.09% 与 6.49%，断裂强度分别为 3.6 GPa 与 2.2 GPa。两种材料的弹性与强度均随厚度增加而下降，这归因于弱的层间相互作用使得在低外加载荷下即可发生层间滑移。在少层三卤化铬晶体中观察到的力学性质为这些材料具有优异塑性提供了证据，并在其块体对应物中定性地得到展示。本研究将有助于范德瓦耳斯磁性材料的多种应用，特别是在磁致伸缩与柔性器件中的使用。
引用
@article{arxiv.2011.00942,
title = {Layer-dependent mechanical properties and enhanced plasticity in the van der Waals chromium trihalide magnets},
author = {Fernando Cantos-Prieto and Alexey Falin and Martin Alliati and Dong Qian and Rui Zhang and Tao Tao and Matthew R. Barnett and Elton J. G. Santos and Lu Hua Li and Efren Navarro-Moratalla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.00942},
year = {2021}
}
备注
Main text and supplementary information