原子级薄层 CrI$_3$ 晶体中的低温单斜层堆叠
介观与纳米尺度物理
2019-08-27 v1
摘要
三碘化铬 CrI 正成为一种极具前景的磁性二维半导体，其自旋在单层内铁磁排列。相邻层间的反铁磁序带来了自旋过滤以及隧穿器件中的大磁阻，由此产生了自旋电子学方面的潜在应用。这一关键特征仅出现在薄多层中，并非继承自块体晶体，在块体晶体中相邻层反而共享相同的铁磁自旋取向。块体与薄样品之间的这种差异出乎意料，因为层间磁序源于局域性质的交换相互作用，本不应强烈依赖于厚度。在此我们解决了这一争议，并通过偏振分辨拉曼光谱表明薄多层不会发生块体晶体典型的structural相变。因此，在磁性出现的温度下，薄样品与块体样品存在不同的堆叠模式，并且根据先前第一性原理模拟，这导致了不同的层间磁序。我们的实验结果为 CrI 中堆叠序与磁性之间的强关联提供了证据，为设计范德瓦耳斯多层的磁态开辟了有趣的前景。
引用
@article{arxiv.1908.09607,
title = {Low-temperature monoclinic layer stacking in atomically thin CrI$_3$ crystals},
author = {Nicolas Ubrig and Zhe Wang and Jérémie Teyssier and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Enrico Giannini and Alberto F. Morpurgo and Marco Gibertini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.09607},
year = {2019}
}
备注
7 pages, 3 figures