层状钨硫化物 MnPS$_{x}$Se$_{3-x}$ 中的局部自旋结构
强关联电子
2024-04-04 v1 材料科学
摘要
二维层状材料，无论是 Bulk 形式还是仅保留单层，都在自旋器件和容纳先进量子现象方面具有潜在应用价值。掌握这些机遇的前提在于全面理解二维材料中的自旋行为。低维性质促使人们从局部到长程有序范围内理解自旋关联。在此背景下，我们聚焦于 Bulk \MPSe ~和 \MPS, 二维层状钨硫化物抗磁半导体。这些材料具有相似的蜂窝状 Mn 层和磁有序温度，但具有不同的自旋定向和交换相互作用。我们利用中子散射，通过系统性地研究 MnPSSe ( = 0, 1, 1.5, 2, 3) 系列粉末样品的总中子散射测量，深入洞察这些材料中局部磁结构和自旋关联。通过采用磁成对分布函数（mPDF）分析，我们揭示了这些材料中短程磁关联，并探讨了非磁性阴离子 S/Se 混合对磁关联的影响。结果表明，通过改变非磁性 S/Se 含量，可以逐步调节磁性，这通过原子结构的变化来实现。磁结构的变化也伴随着对 2D 蜂窝层内磁关联长度的控制。补充的无穷中子散射测量允许对该系列中磁交换相互作用的变化进行定量，并进一步突出了自旋相互作用在该系列 MnPSSe 中的渐进演化。
引用
@article{arxiv.2404.02328,
title = {Local spin structure in the layered van der Waals materials MnPS$_{x}$Se$_{3-x}$},
author = {Raju Baral and Amanda V. Haglund and Jue Liu and Alexander I. Kolesnikov and David Mandrus and Stuart Calder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.02328},
year = {2024}
}