II 类多极性铜金属二卤化物单层材料的普遍性
材料科学
2026-01-29 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
最近发现的 II 类多极性在单层 NiI₂ 中的表现，指出了二维极限下内在磁电耦合的新途径。然而，确定这种现象是唯一的异常还是该材料类种类的一般性、可化学调控的性质仍有待解决。本文通过在单层 NiBr₂ 中可视化铁电有序，展示了 II 类多极性在过渡金属二卤化物中的普遍性。利用扫描隧道显微镜（STM），我们解析出原子尺度的铁电域，并通过 reciprocal 操作实验确认了其磁电本质：通过电场重新取向磁有序，或通过外部磁场抑制电极化。此外，我们发现 NiBr₂ 中的多极性态比其氟化物对应物能量上更不稳健，这与修改的超交换相互作用和减弱的自旋轨道耦合相一致。我们的结果确立了过渡金属二卤化物作为一种可调控磁电相稳定性的通用平台。
引用
@article{arxiv.2601.20713,
title = {Universality of Type-II Multiferroicity in Monolayer Nickel Dihalides},
author = {Aleš Cahlík and Antti Karjasilta and Anshika Mishra and Robert Drost and Mohammad Amini and Javaria Arshad and Büşra Arslan and Peter Liljeroth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.20713},
year = {2026}
}