通过非对称磁电耦合实现半导体性层状多铁异质结
材料科学
2023-03-01 v1
摘要
能够有效耦合磁序与极化（P）序的二维（2D）半导体多铁材料在纳米尺度的基础研究和技术应用中备受关注，但其在自然界中十分稀少。在本研究中，我们提出一种通过范德瓦耳斯（vdW）异质结工程实现半导体性2D多铁材料的通用机制，并以由磁性双层CrI3（bi-CrI3）和铁电单层In2Se3组成的一个典型异质结构为例进行演示。有趣的是，由界面I 5p轨道中介的Se 4p与Cr 3d轨道之间新颖的间接轨道耦合，在相反的P构型中是可切换的，导致了一种出乎意料的强非对称磁电耦合机制。因此，连同In2Se3引起的显著铁电能垒，在相反P构型中实现相反磁序最终可在bi-CrI3/In2Se3中产生新颖的多铁性。最后，我们证明我们的机制可普遍应用于设计其他vdW多铁材料，甚至具有可调的层厚度。
引用
@article{arxiv.2009.09638,
title = {Realization of Semiconducting Layered Multiferroic Heterojunctions via Asymmetrical Magnetoelectric Coupling},
author = {Baishun Yang and Bin Shao and Jianfeng Wang and ChiYung Yam and Shengbai Zhang and Bing Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.09638},
year = {2023}
}
备注
11pages, 4 figures