扭转 CrCl$_3$、CrBr$_3$ 和 CrI$_3$ 双层中由莫尔图案驱动的多铁序
材料科学
2023-04-18 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
层状范德瓦耳斯材料已成为构建人工竞争物质态的有力平台。本文展示了在扭转三卤化铬双层中出现多铁序，该序完全由莫尔图案驱动，而在对齐的多层中不存在。结合自旋模型与从头算计算，我们表明在扭转体系的莫尔超晶胞中，由于依赖于堆垛的层间磁交换与磁各向异性之间的竞争，产生了自旋织构。由于自旋轨道耦合，这种非共线磁态伴随出现电极化，导致局域铁电序随莫尔图案而生。在所研究的化学计量三卤化物中，我们的结果表明扭转 CrBr 双层产生最强的多铁序。我们进一步展示了强磁电耦合的出现，其允许电学产生并调控磁斯格明子。我们的结果提出扭转三卤化铬双层，尤其是 CrBr 双层，是构建人工多铁材料与电可调拓扑磁织构的有力平台。
引用
@article{arxiv.2207.01416,
title = {Moir\'e-driven multiferroic order in twisted CrCl$_3$, CrBr$_3$ and CrI$_3$ bilayers},
author = {Adolfo O. Fumega and Jose L. Lado},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.01416},
year = {2023}
}
备注
5+3 pages, 4 figures, supplemental material