剥离CrBr$_3$多层膜中的多重反铁磁相与磁各向异性
材料科学
2023-09-11 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在扭转二维（2D）磁体中，磁交换作用的层间堆叠依赖性可导致铁磁与反铁磁层间有序区域，并由非共线、类skyrmion自旋织构分隔。近期对这些织构的实验探索集中于CrI，其已知根据层间堆叠呈现铁磁或反铁磁层间有序。然而，CrI极强的单轴各向异性不利于扭转双层中的平滑非共线相。在此，我们报道了在剥离CrBr多层膜中实验观测到的三种不同磁相——一种铁磁相与两种反铁磁相，并揭示其单轴各向异性显著小于CrI。这些结果通过CrBr隧穿势垒的磁电导测量与拉曼光谱，并结合密度泛函理论计算获得，使我们能够识别导致不同层间磁耦合的堆叠方式。对CrBr中预测存在的所有局域稳定磁态的探测，以及理论与实验间的高度吻合，提供了关于堆叠依赖的层间交换能的完整信息，并确立扭转双层CrBr为确定性创制非共线磁相的理想体系。
引用
@article{arxiv.2308.08355,
title = {Multiple antiferromagnetic phases and magnetic anisotropy in exfoliated CrBr$_3$ multilayers},
author = {Fengrui Yao and Volodymyr Multian and Zhe Wang and Nicolas Ubrig and Jérémie Teyssier and Fan Wu and Enrico Giannini and Marco Gibertini and Ignacio Gutiérrez-Lezama and Alberto F. Morpurgo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08355},
year = {2023}
}