二维CrPS4单晶的自旋动力学、电输运与热输运性质
强关联电子
2016-03-09 v1 材料科学
摘要
通过化学气相输运法生长了二维(2D) CrPS4单晶。利用室温X射线衍射、电阻率 \r{ho}(T)、比热 CP(T) 以及电子自旋响应(ESR)测量研究了单晶的晶体学、磁学、电学和热输运性质。CrPS4晶体结晶为单斜结构。电阻率 \r{ho}(T) 表现出半导体行为，能隙 Ea=0.166 eV。反铁磁(AFM)转变温度约为 TN=36 K。沿c轴观察到外加磁场诱导的自旋翻转。讨论了CrPS4单晶的磁相图。在TN处提取的磁熵约为10.8 J/mol K，这与Cr3+离子 S = 3/2 的理论值 R ln(2S + 1) 一致。基于平均场理论，通过对TN以上磁化率的拟合，得到了对应于层内和层间相互作用的磁交换常数J1和Jc分别约为0.143 meV和-0.955 meV，其与ESR测量结果相符。借助应变调控磁性，单层CrPS4可能是探索二维磁性半导体的一个有前景的候选材料。
引用
@article{arxiv.1602.08174,
title = {Spin dynamics, electronic and thermal transport properties of two-dimensional CrPS4 single crystal},
author = {Q. L. Pei and X. Luo and G. T. Lin and J. Y. Song and L. Hu and Y. M. Zou and L. Yu and W. Tong and W. H. Song and W. J. Lu and Y. P. Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.08174},
year = {2016}
}