扭转双层 $\alpha$-RuCl$_3$ 中莫尔磁性的理论
材料科学
2023-10-20 v1 强关联电子
摘要
范德瓦耳斯材料的扭转异质结构因其众多非凡性质而备受关注。在此，我们结合第一性原理计算和原子尺度模拟，提出了扭转双层 -RuCl 长程有序磁相的完备理论。虽然单层表现出具有三种可能有序波矢的锯齿形反铁磁序，但作为层间交换作用和扭转角的函数，莫尔超晶格呈现出丰富的相图。对于大扭转角，每一层自发选取单一锯齿形有序波矢；而对于小扭转角，基态涉及全部三种波矢组合成复杂的六边形畴结构。这种多畴序在承受畴壁形成带来的能量代价的同时，使层间能量最小化。我们的结果表明，莫尔超晶格中依赖于堆垛的层间交换所引起的磁挫败，可用于调控 -RuCl 的磁基态并增强量子涨落。
引用
@article{arxiv.2310.12211,
title = {Theory of moir\'e magnetism in twisted bilayer $\alpha$-RuCl$_3$},
author = {Muhammad Akram and Jesse Kapeghian and Jyotirish Das and Roser Valenti and Antia S. Botana and Onur Erten},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.12211},
year = {2023}
}