铌掺杂调控范德华铁磁体CrTe2中的自旋动力学
材料科学
2026-05-05 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
理解和控制二维范德华铁磁体中的自旋动力学对其在磁振子学和混合量子平台中的应用至关重要。在此，我们研究了范德华铁磁体1T-CrTe_{2}的自旋动力学，并展示了通过铌（Nb）替代在Cr_{1-x}Nb_{x}Te_{2}(x=0-0.2)中实现其系统性可调性。铁磁共振（FMR）谱揭示，Nb掺杂能够实现共振频率从40 GHz到几GHz范围的宽带调谐，同时伴随Gilbert阻尼常数从约0.066适度增加到约0.14，同时保持稳健的室温铁磁性。互补的磁测量显示，随着Nb含量的增加，居里温度和饱和磁化强度同时降低。密度泛函理论计算将观测到的自旋动力学趋势归因于Nb诱导的磁各向异性和磁交换相互作用的改变。此外，CrTe_{2}薄片（约80 nm厚）表现出比块状晶体更低的共振频率和阻尼，这与厚度、表面/界面和形状相关的磁各向异性一致。这些结果确立了Nb掺杂CrTe_{2}作为一种具有可控自旋动力学的可调范德华铁磁体，将其功能从自旋电子学扩展到宽带磁振子学和量子磁振子学。
引用
@article{arxiv.2512.22058,
title = {Spin Dynamics in the van der Waals Ferromagnet CrTe2 Engineered by Niobium Doping},
author = {Dhan Raj Lawati and Prem Bahadur Karki and Jitender Kumar and Karishma Prasad and Mohamed A. Elekhtiar and Kai Huang and Bibek Tiwari and Suvechhya Lamichhane and Rupak Timalsina and Zane Hubble and Ayodimeji E. Aregbesola and John Watt and Sy-Hwang Liou and Evgeny Y. Tsymbal and Jian Wang and Kapildeb Ambal and Abdelghani Laraoui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22058},
year = {2026}
}