金属van der Waals反磁体中的扭曲诱导的反变磁性
材料科学
2026-02-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
反变磁性是一种磁性状态，其特征在零净磁化时表现出自旋偏好的电子能带。这种磁性状态为下一代自旋电子器件提供了可行的途径。在二维磁体中，扭曲工程可通过打破复合镜像和时反演对称性（PT）来实现，而保持确保反变磁性有序的晶体对称性。本文通过第一性原理计算和对称性分析，证明了应用于最近合成的金属van der Waals反磁体Co掺杂双层FeGaTe（FeCoGaTe）的扭曲工程提供了实现反变磁性的稳健平台。通过扭曲两个FeCoGaTe层，PT对称性在相反的自旋亚层之间被打破，导致一种非相对论的i波反变磁性态，其自旋分裂可达138 meV。在无自旋轨道耦合（SOC）情况下，电子态沿六个高对称方向保持自旋退极；而包含SOC后，沿由两倍旋转轴保护的三个方向仍保持退极。此外，我们揭示了扭曲FeCoGaTe中磁性行为的微观机制。我们的结果将扭曲工程和金属Fe 基van der Waals反磁体确立为实现二维van der Waals反变磁性的通用平台，具有为设计高效超薄纳米器件的潜力。
引用
@article{arxiv.2602.19734,
title = {Twist-induced altermagnetism in a metallic van der Waals antiferromagnet},
author = {Alberto M. Ruiz and Andrei Shumilin and Rafael González-Hernández and José J. Baldoví},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.19734},
year = {2026}
}