单层 CrI$_3$ 中自旋-自旋相互作用的应变与电场调控
材料科学
2020-09-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们利用密度泛函理论研究了机械应变和垂直电场对二维单层 CrI 电子与磁基态性质的影响。我们提出了一个最小自旋模型哈密顿量，由对称各向同性交换相互作用、磁各向异性能量和 Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用组成，以捕捉该系统最相关的磁性质。我们计算了各种自旋-自旋相互作用对机械应变和电场的依赖关系。我们的结果表明，交换相互作用的幅度和符号均可通过应变进行调控，而电场仅影响其幅度。然而，应变和电场都会影响DM矢量的方向和幅度。磁各向异性能量的幅度也可通过施加的应变大幅改变。我们表明，与电场相比，应变可更有效地用于操控该系统的磁和电子性质。值得注意的是，这种对自旋相互作用的系统性调控对于室温自旋电子学纳米器件的设计至关重要。
引用
@article{arxiv.2005.10520,
title = {Strain and electric-field control of spin-spin interactions in monolayer CrI$_3$},
author = {Sahar Izadi Vishkayi and Zahra Torbatian and Alireza Qaiumzadeh and Reza Asgari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.10520},
year = {2020}
}
备注
9 figures, 11 pages