扭转范德华磁体莫尔超胞中堆叠工程磁相变的观测
介观与纳米尺度物理
2024-07-30 v1
摘要
磁性范德华莫尔超晶格的扭转工程为在二维平面上实现自旋自由度的精确纳米级控制提供了一种有吸引力的方法。尽管最近在扭转范德华磁体三碘化铬 CrI3 中展示了具有非共线自旋有序的奇异相的莫尔磁性，但单个莫尔超胞内部及之间的局部磁相互作用、自旋动力学和磁相变仍然难以捉摸。利用扫描单自旋磁力计平台，我们报告了在小角度扭转双层三碘化铬 CrI3 的莫尔超胞内观测到两个具有不同临界温度的截然不同的磁相变。通过测量扭转 CrI3 中共存的铁磁和反铁磁区域的温度相关自旋涨落，我们明确表明铁磁态的居里温度比反铁磁态的奈尔温度高约 10 K。我们的平均场计算将这种空间和热力学相分离归因于莫尔超晶格扭转界面处由堆叠顺序调制的层间交换耦合。所呈现的结果突显了扭转工程作为一种有前景的调控旋钮，不仅可以按需控制莫尔量子物质的纳米级自旋序，还可以控制其动态磁响应，这可能在开发变革性范德华电子和磁性器件中找到相关应用。
引用
@article{arxiv.2406.12250,
title = {Observation of stacking engineered magnetic phase transitions within moir\'e supercells of twisted van der Waals magnets},
author = {Senlei Li and Zeliang Sun and Nathan J. McLaughlin and Afsana Sharmin and Nishkarsh Agarwal and Mengqi Huang and Suk Hyun Sung and Hanyi Lu and Shaohua Yan and Hechang Lei and Robert Hovden and Hailong Wang and Hua Chen and Liuyan Zhao and Chunhui Rita Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.12250},
year = {2024}
}