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Mn 掺杂诱导 trigonal Cr$_5$Te$_8$ 的反铁磁到铁磁相变

材料科学 2026-04-29 v2

摘要

通过与外源过渡金属异层嵌入来调控铬telluride材料的磁性属性仍然鲁见于探索。本文报告了对trigonal Cr5_5Te8_8和Cr4_4MnTe8_8单晶的全面研究,其中Mn掺杂将磁有序度温度从226 K提升至249 K,并将5 K时的磁化电子浓度(mSm_{\text{S}})从2.00 μB\mu_{\text{B}}增强至2.66 μB\mu_{\text{B}}。令人惊讶的是,观察到的mSm_{\text{S}}增幅显著超过Mn离子磁矩的贡献,这表明原始晶格内部的自旋补偿被缓解。第一性原理计算确定,原生Cr5_5Te8_8表现出反铁磁有序度,计算得到的mSm_{\text{S}}为1.98 μB\mu_{\text{B}},进一步揭示,Mn离子优先占据片层间隙,可诱导从反铁磁到铁磁相变,预测得到的mSm_{\text{S}}为2.94 μB\mu_{\text{B}}。这些发现不仅阐明了trigonal Cr5_5Te8_8的磁基态,还识别出异层嵌入作为工程化chromium telluride自旋纹理的可靠策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.24261,
  title  = {Mn substitution induced a ferrimagnetic to ferromagnetic transition in trigonal $\text{Cr}_5\text{Te}_8$},
  author = {Ze-Xin Liu and Yu Liu and Sen-Miao Zhao and De-Wei Zhao and Li Ma and Deng-Lu Hou and Guo-Ke Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.24261},
  year   = {2026}
}