二维非磁性铁电性替代磁体:从模型到材料实现
材料科学
2025-05-27 v2
摘要
多磁性替代磁体提供了新的磁电耦合和可电调控自旋器件的机会。然而,由于替代磁体与铁电性之间固有的对称性冲突,实现其共存(称为铁电性替代磁体FEAM) remains an outstanding challenge,尤其是在二维(2D)系统中。本文提出一种通用的、基于对称性的2D FEAM设计原则,支持紧密作用力模型和第一性原理计算。我们表明,晶格变形可打破自旋等价性,并引入必要的旋转相关对称性,从而实现可电可逆自旋分裂的替代磁体。在此框架指导下,我们识别出二维钒氧卤化物和硫化物卤化物系列作为可行的FEAM候选材料。在这些化合物中,伪曼德尔-戴尔森变形和皮埃尔斯式二聚化共同建立了必需的对称性条件。我们进一步提出以磁光 Kerr 效应作为实验探针来确认FEAM及其电旋-spin反转。我们的发现为2D FEAM提供了实用框架,推动了可电调控自旋器件的发展。
引用
@article{arxiv.2504.06258,
title = {Two-Dimensional Ferroelectric Altermagnets: From Model to Material Realization},
author = {Ziye Zhu and Xunkai Duan and Jiayong Zhang and Bowen Hao and Igor Zutic and Tong Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.06258},
year = {2025}
}
备注
7 pages, 4 figures