CrSBr$_{1-x}$Cl$_x$ 与 CrSBr/CrSCl 异构结构中可开关磁相
材料科学
2024-12-30 v1
摘要
化学取代、应变工程和范德华堆叠等策略为控制 2D 材料的磁性提供了强大的手段，使 novel quantum phenomena 得以涌现。本文利用第一性原理计算研究了 bulk CrSBrCl () 以及单层 CrSBr、CrSCl 和 CrSBr/CrSCl 异构结构中应变依赖可开关磁相的磁性。我们的发现表明，CrSBr 中引入 Cl 会诱导垂直层反铁磁和铁磁耦合，导致在 Cl 含量超过 67% 时出现无序铁磁 (spin-glass) 态。这伴随磁各向异性的下降，其中原始 CrSCl 表现出 XY 型磁基态。对于 CrSBr 和 CrSCl 单层, 我们报道了可逆应变诱导的垂直层反铁磁与铁磁配置之间的开关。此外，我们发现 CrSBr/CrSCl 异构结构中出现界面铁磁，稳定 CrSCl 的面内磁化轴。这些结果凸显了通过精确控制磁相来操控 2D 磁性材料磁性的潜力。
引用
@article{arxiv.2412.19136,
title = {Switchable magnetic phases in CrSBr$_{1-x}$Cl$_x$ and CrSBr/CrSCl heterostructures},
author = {Alberto M. Ruiz and José J. Baldoví},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.19136},
year = {2024}
}