层状磁性三卤化钒VCl3的极化子与Mott绝缘相
材料科学
2023-07-25 v4 强关联电子
摘要
二维（2D）范德瓦耳斯（vdW）磁性过渡金属三卤化物是一类新型功能材料，展现出可用于自旋电子学和存储应用的奇异物理性质。在本文中，我们报道了单晶三氯化钒VCl的合成与电磁表征，这是一种新型二维层状vdW Mott绝缘体，在室温下具有菱方结构（R，No. 148）。VCl在103 K发生结构相变，随后在21.8 K发生反铁磁转变。结合核心能级和价带X射线光电子能谱（XPS）与第一性原理密度泛函理论（DFT）计算，我们证明了VCl的Mott Hubbard绝缘体性质，以及通过V-Cl键弛豫局域在V原子位点的电子小2D磁性极化子的存在。极化子强烈影响VCl的电磁性质，促进无色散自旋极化V-3d 态的占据以及与态的能带反转。在极化子情形下，可以调和关于三卤化钒的不同实验证据，表明VI也承载极化子。我们的结果突出了这类晶体由电荷俘获、晶格畸变、关联效应、混合价态和磁态决定的复杂物理行为。
引用
@article{arxiv.2301.06501,
title = {Polaronic and Mott insulating phase of layered magnetic vanadium trihalide VCl3},
author = {Dario Mastrippolito and Luigi Camerano and Hanna Swiatek and Břetislav Šmíd and Tomasz Klimczuk and Luca Ottaviano and Gianni Profeta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06501},
year = {2023}
}