自插层作为外延生长 Fe5GeTe2 薄膜高温铁磁性的起源
材料科学
2024-12-24 v4
摘要
自插层在二维范德瓦耳斯材料中的作用对理解其诸多性质至关重要。本文表明，二维铁磁体 Fe5GeTe2 薄膜的磁有序温度因 residing 于范德瓦耳斯间隙中的自插层 Fe 而显著提升。外延薄膜由分子束外延制备，并通过元素特异的 X 射线磁圆二色性探究其磁性，显示铁磁有序直至 375 K。采用表面与体敏感 X 射线吸收模式确认该磁信号具本征性质。范德瓦耳斯间隙中的 Fe 占位由 X 射线衍射确定，显示相较块体晶体占有率高得多。因此我们推断（并获第一性原理计算支持）：更高的磁有序温度源于由居于范德瓦耳斯间隙的 Fe 原子所介导的个别 Fe5GeTe2 层间交换相互作用增强。我们的发现确立外延生长中的自插层作为在广泛范德瓦耳斯材料中实现高温磁性的高效机制。
引用
@article{arxiv.2309.17439,
title = {Self-intercalation as origin of high-temperature ferromagnetism in epitaxially grown Fe5GeTe2 thin films},
author = {M. Silinskas and S. Senz and P. Gargiani and A. M. Ruiz and B. Kalkofen and I. Kostanovskiy and K. Mohseni and J. J. Baldoví and H. L. Meyerheim and S. S. P. Parkin and A. Bedoya-Pinto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.17439},
year = {2024}
}
备注
10 pages, 3 Figures