层状 CrSiTe3 薄片中压力增强的铁磁性
材料科学
2021-11-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
对范德瓦耳斯（vdW）层状铁磁体的研究推动了纳米级自旋电子学及其应用的发展。然而，这些材料的低温铁磁特性极大阻碍了它们的应用。在此，我们报道通过高压磁圆二色性（MCD）测量揭示的层状 CrSiTe3 薄片中压力增强的铁磁行为。在常压下，CrSiTe3 在 32.8 K 发生顺磁-铁磁相变，滞后回线可忽略，表明一种软铁磁行为。在 4.6 GPa 压力下，该软铁磁体变为硬铁磁体，其特征为具有零场剩磁的矩形滞后回线。有趣的是，随着压力进一步增大，矫顽场（H_c）从 4.6 GPa 时的 0.02 T 急剧增至 7.8 GPa 时的 0.17 T，且居里温度（T_c^h：闭合滞后回线的温度）也从 4.6 GPa 时的约 36 K 升至 7.8 GPa 时的约 138 K。压力对交换相互作用的影响通过密度泛函理论计算进一步研究，揭示面内最近邻交换相互作用与磁晶各向异性随压力增大同时增强，导致实验中 H_c 与 T_c^h 的增大。磁耦合与外部压力之间的有效相互作用为寻找室温层状铁磁体与设计压敏磁功能器件提供了新机遇。
引用
@article{arxiv.2105.04740,
title = {Pressure-enhanced ferromagnetism in layered CrSiTe3 flakes},
author = {Cheng Zhang and Yue Gu and Le Wang and Lianglong Huang and Ying Fu and Cai Liu and Shanmin Wang and Jia-Wei Mei and Xiaolong Zou and Jun-Feng Dai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.04740},
year = {2021}
}