由磁各向异性翻转调控的少层 CrOCl 中的变磁转变
强关联电子
2021-08-09 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁各向异性在稳定二维（2D）磁性中的关键作用已被广泛接受，然而在二维极限下磁各向异性与长程磁有序之间的直接关联尚待探索。在此，利用角度和温度依赖的隧穿磁阻，我们报道了原子级薄 CrOCl 中前所未有的变磁相变，其由磁易轴翻转触发，而非传统的自旋翻转机制。不同厚度的少层 CrOCl 隧穿器件一致显示出面内反铁磁（AFM）基态，其易轴沿 Cr-O-Cr 方向（b 轴）排列。引人注目的是，在垂直于易轴的磁场（H||c）存在下，CrOCl 的磁化并不遵循普遍的自旋旋转和饱和模式，而是表现出从面内到面外方向的易轴翻转。这种由磁各向异性控制的变磁相变表现为隧穿电流的急剧上升，并显示出当温度升高时向更高 H 的异常偏移。通过对隧穿电流随温度和 H 的二维映射，我们确定了场致变磁相变后具有五个晶胞超结构周期性的独特亚铁磁态。通过操控磁各向异性来控制二维磁性的可行性，可能为基于自旋的器件应用开辟巨大机遇。
引用
@article{arxiv.2108.02825,
title = {Metamagnetic Transitions in Few-Layer CrOCl Controlled by Magnetic Anisotropy Flipping},
author = {Minjie Zhang and Qifeng Hu and Chenqiang Hua and Man Cheng and Zhou Liu and Shijie Song and Fanggui Wang and Pimo He and Guang-Han Cao and Zhu-An Xu and Yunhao Lu and Jinbo Yang and Yi Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02825},
year = {2021}
}
备注
7 pages, 4 figures