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基于自旋交叉/CrSBr 异质结构的可开关磁声晶体

材料科学 2025-12-22 v1

摘要

磁声学的发展最终取决于能对声波传播提供精确控制的材料平台。本文提出一种化学策略,通过集成可开关的自旋交叉 (SCO) 分子与二维片层磁性材料来创建局部可调磁声晶体。具体我们从第一性原理研究由 [Fe((3,5-(CH3)2Pz)3BH)2] 分子 (Fe-pz) 构成的杂化分子/2D 异质结构,其垂直于半导体 CrSBr 单层。我们发现 Fe-pz 分子在 CrSBr 上是稳定的,同时保持其 SCO 双稳态,特别是在高度密集的分子阵列中。通过对 Fe-pz 图案化为间隔为原始 CrSBr 区域的周期性条纹,界面可成为在选定频率滤波声波的磁声晶体。关键在于,光驱动的自旋态捕获 (LIESST) 使 LS-HS 开关成为可能,并在 CrSBr 中诱导约为 ~1.3% 的局部应变,从而动态可逆地改变 CrSBr 的磁声带结构。这些结果将 Fe-pz@CrSBr 确立为用于芯片上可编程磁声器件的可开关平台。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.17003,
  title  = {Switchable Magnonic Crystals Based on Spin Crossover/CrSBr Heterostructures},
  author = {Andrei Shumilin and Sourav Dey and Denisa Coltuneac and Laurentiu Stoleriu and José J. Baldoví},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.17003},
  year   = {2025}
}