明确界定的石墨烯/Fe/Ir(111)异质结构的磁响应与电子态
材料科学
2021-01-15 v1
摘要
我们研究由夹在石墨烯(Gr)与Ir(111)之间的磁性Fe层构成的明确异质结构。避免Fe-C溶体与Fe-Ir混合的挑战性任务通过低于500 K中等温度下的原子级可控Fe插层得以实现。在插层单层有序Fe（与Ir衬底共格）后，Gr能带与Fe d态的混合打破了狄拉克锥的对称性，其顶点能量下移约3 eV，并在费米能级正下方能量区诱导出局域良好的Fe混合态。第一性原理电子结构计算显示Fe态具有大自旋分裂，导致多数自旋通道几乎完全占据并与Gr π态强杂化。对Gr/Fe/Ir异质结构的X射线磁圆二色性揭示出Fe层(s)的有序自旋构型与铁磁响应，其自旋与轨道构型相较bcc-Fe体相值增强。当Fe单层与Ir(111)表面晶格匹配时磁化从垂直易磁化轴切换，而当Fe薄膜与石墨烯近乎共格时切换为平行易磁化轴。
引用
@article{arxiv.2101.05674,
title = {Magnetic response and electronic states of well defined Graphene/Fe/Ir(111) heterostructure},
author = {Claudia Cardoso and Giulia Avvisati and Pierluigi Gargiani and Marco Sbroscia and Madan S. Jagadeesh and Carlo Mariani and Dario A. Leon and Daniele Varsano and Andrea Ferretti and Maria Grazia Betti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05674},
year = {2021}
}