基于第一性原理计算的二维 FePS$_3$、NiPS$_3$ 和 MnPS$_3$ 的磁各向异性与交换相互作用
材料科学
2021-06-24 v1
摘要
范德瓦耳斯键合的过渡金属三硫代磷酸盐 FePS、NiPS 和 MnPS 由于可被剥离成其单层而近期受到重新关注。尽管这三种化合物具有相似的电子结构，但由于交换作用和磁各向异性的细微差异，其磁结构有所不同，因而这些材料构成了研究二维磁学不同方面的独特平台。在此，我们通过第一性原理计算了这三种材料的交换和各项异性参数，特别关注 Hubbard 参数 U 的选择。我们发现计算结果对 U 的选择有强烈依赖，并表明 FePS 的计算 Néel 温度在 Fe 轨道常用的 U 值范围内变化达一个数量级。我们将结果与拟合块体材料实验自旋波谱的参数进行比较，发现当选取适当的 U 值时交换常数之间高度一致。然而，各向异性参数被 DFT 严重低估，我们讨论了这一偏差的可能来源。
引用
@article{arxiv.2103.04474,
title = {Magnetic anisotropy and exchange interactions of two-dimensional FePS$_3$, NiPS$_3$ and MnPS$_3$ from first principles calculations},
author = {Thomas Olsen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.04474},
year = {2021}
}
备注
9 pages