通过链间工程实现可调谐的反变磁性
材料科学
2025-07-04 v3
摘要
反变磁性在三维和二维材料中近年来引起了广泛关注。本文将这一概念扩展到准一维（Q1D）单原子磁链组装的单层材料。通过系统性考察九种结构类型、两种堆积顺序以及链内/链间磁耦合，我们识别出三十种潜在结构原型中四种可承载反变磁性，涵盖 192 种可能的单层材料。我们进一步通过高通量计算确认八种热力学稳定的 Q1D 单层材料。利用对称性分析和第一性原理计算，我们发现反变磁性的存在取决于链间磁耦合类型，预测了三种固有反变磁体，、、，因其平行链间耦合；以及五种外在反变磁体，、、、 和 ，因其可忽略或反平行链间耦合。此外，链间磁耦合可以通过调节链间间距实现高度可调，导致在反变磁性和导带线态半导体状态之间可实验实现的相变。此外，施加外部电场还能进一步调制自旋分裂。我们的发现建立了一个高度可调的 Q1D 反变磁材料家族，为几何、电子结构与磁性之间的复杂关系提供了基本见解。这些发现在实验实现和未来的自旋电子学应用中具有重要前景。
引用
@article{arxiv.2502.05785,
title = {Tunable altermagnetism via inter-chain engineering in parallelassembled atomic chains},
author = {Deping Guo and Canbo Zong and Weihan Zhang and Cong Wang and Junwei Liu and Wei Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.05785},
year = {2025}
}