通过共振拉曼散射探测 CrSBr 中的缺陷与自旋-声子耦合
介观与纳米尺度物理
2023-01-16 v1 材料科学
摘要
理解二维磁体中的稳定性限制与缺陷形成机制，对于其在自旋电子学和存储技术中的应用至关重要。在此，我们将单层至多层 CrSBr 中的缺陷与其结构、振动和磁性关联起来。我们利用共振拉曼散射揭示了明显的振动缺陷特征。在原始 CrSBr 中，我们表明溴原子介导了振动层间耦合，从而能够区分表面与体缺陷模式。我们显示环境暴露会导致单层中的剧烈降解，并伴随层内缺陷的形成。通过有意的离子辐照，我们调控缺陷模式的形成，并表明它们具有强极化和共振增强特性，反映了 CrSBr 的准一维电子特征。引人注目的是，我们观察到本征声子模式与离子束诱导缺陷模式在磁转变温度范围内的显著自旋-声子耦合特征。总体而言，我们证明 CrSBr 在高于单层阈值时表现出空气稳定性，并进一步深入揭示了其中的准一维物理。此外，我们展示了磁性质的缺陷工程，并表明共振拉曼光谱可作为 CrSBr 中磁相与缺陷的直接指纹。
引用
@article{arxiv.2212.01754,
title = {Probing defects and spin-phonon coupling in CrSBr via resonant Raman scattering},
author = {Kierstin Torres and Agnieszka Kuc and Lorenzo Maschio and Thang Pham and Kate Reidy and Lukas Dekanovsky and Zdenek Sofer and Frances M. Ross and Julian Klein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01754},
year = {2023}
}
备注
main: 15 pages, 5 figures; SI: 16 pages, 15 figures