封装在多壁碳纳米管内的磁性单壁CrI3纳米管
材料科学
2025-04-03 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
CrI3是一种层状铁磁绝缘体，最近引起了极大兴趣，因为它是第一个独立单层铁磁体的例子，为研究二维磁性材料及其作为混合范德华层状异质结构构建块的使用铺平了道路。在这里，我们在维度阶梯上再下一层，报道了一种管状一维范德华异质结构的合成和表征，其中CrI3纳米管封装在多壁碳纳米管内，集成了磁性绝缘体和导体。通过多壁碳纳米管（MWCNT）的毛细填充，我们获得了直径在2 nm到10 nm之间、平均5.3 nm的单壁CrI3纳米管。利用像差校正电子显微镜结合光谱技术，我们确认了纳米管的结构和化学成分。SQUID测量结合元素特异性X射线磁圆二色性（XMCD）明确表明，封装的CrI3纳米管中的Cr原子具有磁性，其集体状态与第一性原理计算和模型哈密顿量预测的径向磁化状态一致。我们的结果代表了在建立一维范德华异质结构作为探索由管状几何中的磁各向异性和曲率相互作用产生的非共线磁态的平台方面向前迈出的一步。
引用
@article{arxiv.2405.14967,
title = {Magnetic single wall CrI3 nanotubes encapsulated within multiwall Carbon Nanotubes},
author = {Ihsan Caha and Loukya Boddapatti and Aqrab ul Ahmad and Manuel Banobre and Antonio T. Costa and Andrey N. Enyashin and Weibin Li and Pierluigi Gargiani and Manuel Valvidares and Joaquin Fernandez-Rossier and Francis Leonard Deepak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.14967},
year = {2025}
}
备注
19 pages with 5 figures