二维 CrI3 磁体中的量子重标度、畴亚稳性与混合畴壁
介观与纳米尺度物理
2021-01-12 v1 材料科学
统计力学
强关联电子
摘要
高阶交换相互作用与量子效应广为人知在描述低维磁性化合物性质中起重要作用。此处我们认定新近发现的二维（2D）范德瓦耳斯（vdW）CrI3 为一种量子非海森堡材料，其性质远超最初假设的伊辛磁体。我们发现双二次交换相互作用对定量描述 CrI3 磁性至关重要，但需量子重标度修正以重现其热性质。由离散电子-自旋与声子-自旋散射过程表示的熱浴的量子本性，诱导了低温区间自旋涨落的形成。这些涨落诱导亚稳磁畴的形成，演化为数微米表面积上的单一宏观磁化甚至单畴。此类畴展现 Néel 与 Bloch 类型的混合特征，其窄畴壁宽度在 3-5 nm 范围。对于多数高阶交换相互作用不可忽略的 2D vdW 磁体，预期有类似行为。
引用
@article{arxiv.2011.02732,
title = {Quantum rescaling, domain metastability and hybrid domain-walls in two-dimensional CrI3 magnets},
author = {Dina Abdul-Wahab and Mathias Augustin and Samuel Manas Valero and Wenjun Kuang and Sarah Jenkins and Eugenio Coronado and Irina V. Grigorieva and Ivan J. Vera-Marun and Efren Navarro-Moratalla and Richard F. L. Evans and Kostya S. Novoselov and Elton J. G. Santos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.02732},
year = {2021}
}