通过电子掺杂在NiPS3中实现反铁磁性与亚铁磁性之间的转变
材料科学
2022-03-04 v2
摘要
如何电控磁性材料的磁性质在自旋电子学应用中颇具前景，其中对反铁磁（AFM）材料载流子掺杂效应的研究因其零净磁化而仍具挑战。本工作中，我们发现二维（2D）AFM绝缘体NiPS3的磁序具有电子掺杂依赖性变化，其中通过将各种有机阳离子插层到NiPS3的范德华间隙中调节掺杂浓度，且不引入缺陷与杂相。掺杂NiPS3在0.2-0.5电子/晶胞的掺杂水平下显示AFM-亚铁磁（FIM）转变，在≥0.6电子/晶胞的掺杂水平下显示FIM-AFM转变。我们提出所发现现象源于不同掺杂水平下Stoner交换主导的链间铁磁序与超交换主导的链间AFM序之间的竞争。我们的研究为实现磁电效应提供了一条利用2D磁性材料电子结构与磁性质之间关联的可行途径。
引用
@article{arxiv.2112.02544,
title = {Variation between Antiferromagnetism and Ferrimagnetism in NiPS3 by Electron Doping},
author = {Mengjuan Mi and Xingwen Zheng and Shilei Wang and Yang Zhou and Lixuan Yu and Han Xiao and Houning Song and Bing Shen and Fangsen Li and Lihui Bai and Yanxue Chen and Shanpeng Wang and Xiaohui Liu and Yilin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02544},
year = {2022}
}
备注
18 pages, 7 figures