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为何 Fe$_3$GaTe$_2$ 的 Curie 温度高于 Fe$_3$GeTe$_2$?

材料科学 2025-04-28 v1

摘要

探讨了 Fe3_3GaTe2_2 相对于 Fe3_3GeTe2_2 具有更高 Curie 温度 (TCT_C) 的物理机制,基于磁交换相互作用的理论框架。Fe3_3GaTe2_2 和 Fe3_3GeTe2_2 结构等同,但 Fe3_3GaTe2_2 缺一个价电子且其最近邻交换系数 (J1J_1J2J_2) 更小,这挑战了“更大的 J1J_1J2J_2 导致更高 TCT_C”的常规观念。我们指出,Fe3_3GaTe2_2 的更高阶交换系数 J3J_3 或更高阶为正值,而 Fe3_3GeTe2_2 的更高阶交换系数为负值。因此,Fe3_3GaTe2_2 所有可能交换系数之和大于 Fe3_3GeTe2_2,这解释了其更高的 TCT_C。为验证这些发现,我们使用均场理论和蒙特卡洛仿真计算了 TCT_C。确实,考虑到邻居数的因素,更高阶交换相互作用确认了 Fe3_3GaTe2_2 的更高 TCT_C

关键词

引用

@article{arxiv.2504.17998,
  title  = {Why Fe$_3$GaTe$_2$ has higher Curie temperature than Fe$_3$GeTe$_2$?},
  author = {Bomin Kim and Tumentsereg Ochirkhuyag and Dorj Odkhuu and S. H. Rhim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.17998},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 5 figures, one supplementary