Interlayer Interactions and the Fermi Energy of Bilayer Composite Fermion Metals
当两个二维电子气层，每个在朗道能级填充因子$ν=1/2$，是靠近在一起的层间激子的冷凝物出现在低温下。虽然激子相是定性很好地理解，非相干相刚刚在临界层分离不是。利用层间隧穿光谱和常规输运相结合的方法，我们研究了在相界附近和远离相界的样品中的非相干相，发现在距离较近的双层膜中，电子谱函数较窄，而$ν= 1/2$复合费米子金属的费米能比距离较远的双层膜中的小。我们将这些效应归因于层间屏蔽导致的层内库仑相互作用的软化。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antiferromagnetic interlayer coupling in Fe/c-SiFe/Fe sandwiches and multilayers
我们首次对Fe/c-FeSi/Fe三明治和Fe/c-FeSi多层膜的层间交换耦合进行了从头算研究。我们进行了几个结构的研究，这表明实验中看到的间隔的CsCl安排的稳定性。我们发现反铁磁耦合之间的Fe板间隔厚度小于约15 $Å$，三明治和多层结构。我们还研究了针孔，界面粗糙度或结构配置的间隔上的符号和大小的交换常数J的效果。我们最后表明，J的渐近行为是由一个平坦的带的c-FeSi间隔，位于M点的布里渊区。
2001-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
When monolayers of two-dimensional (2D) materials are stacked into van der Waals structures, interlayer electronic coupling can introduce entirely new properties, as exemplified by recent discoveries of moiré bands that host highly correlated electronic states and quantum dot-like interlayer exciton lattices. Here we show the magnetic control of interlayer electronic coupling, as manifested in tunable excitonic transitions, in an A-type antiferromagnetic 2D semiconductor CrSBr. Excitonic transitions in bilayer and above can be drastically changed when the magnetic order is switched from layere…
2021-03-24 cond-mat.mes-hall
Interlayer Couplings Mediated by Antiferromagnetic Magnons
共线反铁磁体（AF）支持两个携带相反自旋极化的简并磁振子激发，由此磁振子可以在各种自旋相关现象中充当电子。在绝缘铁磁体（F）/AF/F三层结构中，通过计算AF中磁振子的热能随F取向的变化，研究了磁振子介导的层间耦合.该效应表现为层间交换相互作用和垂直磁各向异性，它们都依赖于温度和AF厚度。特别是，交换相互作用在低温下是反铁磁性的，在高温下是铁磁性的，其幅度可以是$10-100$ $μ$ eV的纳米级分离，允许实验验证。
2018-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Improved Composite-Boson Theory of Monolayer and Bilayer Quantum Hall Ferromagnets
针对单层和双层系统提出了改进的量子霍尔铁磁体复合玻色子理论。在这个方案中，场算符仅仅描述了代表偏离基态的物理自由度。Skyrmions是局限于最低朗道能级的带电激发。通过计算层间相干相中一个skyrmion的激发能，发现层间密度差越大，双层QH态越稳定。
1998-10-01 cond-mat.mes-hall
Interplay between interlayer exchange and stacking in CrI$_3$ bilayers
我们解决铁磁有序的CrI $_3$，双层和散装之间的相互作用和层间交换。而散装CrI $_3$是铁磁性的，磁光和运输实验表明，层间交换的CrI $_3$双层是反铁磁性的。已知块体CrI $_3$具有两种晶体结构，菱面体和单斜晶，其主要区别在于单层之间的堆叠。低于210-220开尔文时，块状CrI $_3$以菱形相排列。我们的密度泛函理论计算表明，层间交换和堆叠的依赖性非常强。具体而言，无论是散装和独立的CrI $_3$双层的基态是铁磁性的菱形相。相比之下，这两种配置之间的能量差是一个以上的数量级更小的单斜相，并最终成为反铁磁时，无论是正应变或现场哈伯德相互作用（$U \geq 3$）被认为是。我们还探讨了层间杂化和堆叠之间的相互作用，使用Wannier基础，和层间杂化和相对磁排列的CrI $_3$双层，这有助于占非常大的隧道磁电阻在最近的实验中观察到。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall
Anomalous phase shift in a Josephson junction via an antiferromagnetic interlayer
对S/AF/S约瑟夫森结中存在Rashba SO耦合时的反常基态相移进行了预测和数值研究。发现这是S/AF界面处未补偿的磁矩的结果。异常相移表现出强烈的依赖性的值的SO耦合和亚晶格磁化的同时存在的稳定和亚稳分支。通过对界面未补偿磁矩取向的依赖，它强烈地依赖于Neel矢量相对于S/AF界面的取向，这为在Josephson系统中利用超电流控制Neel矢量开辟了一条途径。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Near-field heat transfer and drag resistance in bilayers of composite fermions
该研究针对关联复合费米子量子液体电子双层系统的近场传热问题，基于陈-西蒙斯规范理论计算多区域层间热导，分析等离激元增强效应，并给出偶分母分数量子霍尔态下传热电导与拖曳电阻的关联。
2024-01-29 cond-mat.mes-hall
Evidence for pairing states of composite fermions in double-layer graphene
费米子粒子之间的配对相互作用导致在低温下凝聚的复合玻色子。在量子极限下，这种凝聚体在超导性、超流性和其他奇异态物质中产生了长程序和相位相干。在由超薄绝缘体隔开的石墨烯双层中，强的层间库仑相互作用在两层之间引入电子-空穴配对，从而导致层间激子的独特超流相。在这项工作中，我们报告了一系列涌现的分数量子霍尔基态的石墨烯双层结构，这是一个扩展的复合费米子模型与两个组件的相关性进行了比较。体电导测量得到的基态层次结构和库仑阻力测量得到的霍尔电阻平台为新型双组分复合费米子（CFs）的有效整数量子霍尔效应态序列提供了强有力的实验证据，其中CFs填充了整数个有效LLS（λ能级）.最值得注意的是，一系列不可压缩的状态与层间的相关性被观察到在半满的Lambda能级，这代表了一种新的类型的秩序，涉及配对状态的CF，这是独特的石墨烯双层结构，并超出了传统的CF模型。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Highly efficient spin orbit torque in Pt/Co/Ir multilayers with antiferromagnetic interlayer exchange coupling
本文研究了Pt/Co/Ir多层膜中具有三个重复单元结构的自旋轨道矩（SOT）。由于该系统具有振荡层间交换耦合（IEC）与不同的Ir层厚度，我们比较的SOT的薄膜时，Co层的铁磁和反铁磁耦合。SOT的评价使用电流引起的异常霍尔电阻磁滞回线的移位。用作多层的种子层的相对厚的Pt层用于经由自旋霍尔效应产生自旋电流。在不存在反铁磁耦合的情况下，SOT相对于所施加的电流密度是恒定的，并且相应的自旋扭矩效率（即有效自旋霍尔角）为$\sim$ 0.09，与先前的报道一致。相反，对于具有反铁磁耦合的膜，SOT随着所施加的电流密度而增加并最终饱和。饱和时的SOT比无反铁磁耦合时的SOT大$\sim$ 15倍。如果我们假设由于反铁磁耦合净总磁化强度降低3倍，则自旋力矩效率是$\sim$的5倍。基于朗道-利夫希茨-吉尔伯特方程的模型计算表明，反铁磁耦合的存在可以增加SOT，但增强的程度是有限的，在这种情况下，到1.2-1.4的一个因素。因此，我们认为有其他来源的SOT，可能在界面上，这可能占在未补偿的合成反铁磁（SAF）多层膜的高效SOT。
2020-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Geometric Engineering of Dual Hall Effects in 2D Antiferromagnetic Bilayers via Interlayer Magnetic Coupling
本文通过第一性原理计算证明，二维CoPSe3双层的层间磁耦合可精确控制量子几何机制，实现交变磁相的巨大各向异性反常霍尔效应与PT对称反铁磁相的二阶非线性反常霍尔效应间的可逆切换，为多功能纳米器件架构提供了新平台。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermally-controlled interlayer exchange and field-induced anisotropy in synthetic antiferromagnets
该研究通过热调控和磁场诱导，在合成反铁磁体中实现了层间交换与各向异性的控制，揭示了磁化反转机制。
2025-12-11 cond-mat.mes-hall
Interlayer phase coherence and composite fermions
本文探讨了双层石墨烯系统中复合费米子（CF）理论的扩展及层间相位相干性（ILC）的可能存在，解释了双层特有的分数量子霍尔效应态。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interlayer Magnetic Coupling and the Quantum Hall Effect in Multilayer Electron Systems
我们研究了电子-电子相互作用对多层电子系统性质的影响。我们考虑的情况下，相应的填充因子单位在每一层。我们发现，作为样品参数的函数，该系统具有铁磁，倾斜反铁磁或顺磁层间自旋关联。这三个基态是QHE相，因为存在一个有限的激活能。在铁磁相的间隙是由于井内交换能量，而在顺磁相的间隙出现由于空间调制的井间的相干性。
1998-04-28 cond-mat.mes-hall
Superconducting Junctions with Ferromagnetic, Antiferromagnetic or Charge-Density-Wave Interlayers
从理论上研究了具有有序夹层的洁净超导体结中Andreev界面态的光谱、自旋结构和约瑟夫森电流。通过铁磁体-绝缘体-铁磁体夹层的约瑟夫森电流可以表现出非单调依赖于取向差角。在平行磁化的特定情况下，如果π态是结的平衡态，则发生特征行为。我们发现了一个新的渠道准粒子反射（Q反射）从最简单的两个子晶格反铁磁体（AF）的二分晶格。作为Andreev和Q反射的组合效应，Andreev态在AF/SC界面处出现。当Q反射占主导地位的镜面反射时，Andreev束缚态在AF/s波SC界面上的能量几乎为零，而对于AF/d波SC界面，它们位于连续谱的边缘附近。对于s波SC/AF/s波SC结，发现束缚态分裂并携带超导电流。我们的分析结果是基于一种新的准经典的方法，它适用于涉及巡回反铁磁体的接口。在超导体与电荷密度波材料（CDW）的界面上也可以发生类似的效应，包括铜氧化物可能的d-密度波态（DDW）。
2005-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Antiferromagnet-mediated interlayer exchange: hybridization versus proximity effect
本文研究了F*/AF/F三层膜中反铁磁FeMn间隔层厚度对铁磁层间耦合的影响，揭示了无耦合、磁振子介导耦合和磁邻近效应诱导耦合三种区域，并结合理论分析深化了对磁性多层膜层间交换的理解。
2023-03-31 cond-mat.mes-hall
Antisymmetric interlayer exchange coupling spontaneously built in synthetic antiferromagnetic structure by film growth
研究Pt/Co/Ir/Co/Pt合成反铁磁体中AIEC的生长起源，证明厚度涨落诱导AIEC，而外延生长抑制AIEC、斜溅射可增强并使其方向各向异性。
2024-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interlayer Magnetic Coupling in FePS$_{3}$ and NiPS$_{3}$ Stacked Bilayers
本研究基于密度泛函分析和解析模型，探讨了FePS$_{3}$和NiPS$_{3}$堆叠双层中层间磁耦合机制，发现层间铁磁或反铁磁构型取决于堆叠类型与金属种类，并利用Ising-Hamiltonian和紧束缚模型阐明了其超交换机制。
2024-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiple antiferromagnetic phases and magnetic anisotropy in exfoliated CrBr$_3$ multilayers
本研究在剥离的CrBr$_3$多层膜中实验观察到三个不同的磁相（一个铁磁相和两个反铁磁相），发现其单轴各向异性显著小于CrI$_3$，结合磁电导测量、拉曼光谱和密度泛函理论计算，揭示了层叠依赖的层间交换能，确立了扭曲双层CrBr$_3$作为确定性创建非共线磁相的理想系统。
2023-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Definition of the interlayer interaction type in magnetic multilayers analyzing the shape of the ferromagnetic resonance peaks
本文从理论上研究了两层耦合磁层系统中的铁磁共振现象。我们表明，层之间的相互作用导致所谓的法诺共振的发生。Fano共振改变了铁磁共振峰的形状。它引入了峰值不对称性。不对称类型由磁性层之间的相互作用的符号定义。因此，研究铁磁共振峰的形状可以定义层间耦合的类型（铁磁或反铁磁）。我们表明，使用数值模拟可以估计的相互作用的大小，通过拟合的非对称共振峰。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall
We observe a strong thermally-controlled magnon-mediated interlayer coupling of two ferromagnetic layers via an antiferromagnetic spacer in spin-valve type trilayers. The effect manifests itself as a field-induced coherent switching of the two ferromagnets, which can be controlled by varying temperature and the spacer thickness. We explain the observed behavior as due to a strong hybridization of the ferro- and antiferro-magnetic magnon modes in the trilayer at temperatures just below the Néel temperature of the antiferromagnetic spacer.
2020-10-21 cond-mat.mes-hall
Uniaxial to unidirectional transition of perpendicular interlayer coupling in IrMn/CoFe/NiFeO/CoFe quadrilayers
研究了IrMn/CoFe（底层）/NiFeOx/ CoFe（顶层）四层结构中的层间耦合。在室温下观察到CoFe层间的面内垂直层间耦合。在Tt = 55 K附近，观察到在垂直方向上从单轴向到单向的各向异性转变。纳米氧化物层NiFeOx在高温（单轴）相中没有显示出可区分的铁磁信号，而在低温（单向）相中出现了强信号。一个可能的两个组件的情况下，纳米氧化物层可能包含非晶短程反铁磁畴和超顺磁性集群，提出了解释的相变。
2006-07-07 cond-mat.mes-hall
Electrical control of interlayer exciton dynamics in atomically thin heterostructures
半导体中的激子，即受激电子和空穴的束缚对，可以形成新类别的量子光电子器件的基础。由原子级薄的半导体过渡金属二硫属化物（TMD）构建的范德华异质结构使得能够在不同层中由电子和空穴形成激子，从而产生具有大结合能和长寿命的层间激子。利用单层TMD的异质结构，我们实现了长寿命中性和带电层间激子的光和电产生。我们证明了中性层间激子在整个样品中的传输，可以通过激发功率和栅电极来控制。利用欧姆接触器件实现了带电层间激子的漂移运动。激子的电产生和控制为实现玻色子复合粒子的完全电调谐量子操纵提供了一条新的途径。
2018-12-20 cond-mat.mes-hall
We report a La2CuO4-like interlayer antiferromagnetic order in Sr2IrO4 films with large orthorhombic distortion (> 1.5%). The biaxial lattice strain in epitaxial heterostructures of Sr2IrO4/Ca3Ru2O7 lowers the crystal symmetry of Sr2IrO4 from tetragonal (C4) to orthorhombic (C2), guiding the Ir 5d Jeff = 1/2 pseudospin moment parallel to the elongated b-axis via magnetic anisotropy. From resonant X-ray scattering experiments, we observed an antiferromagnetic order in the orthorhombic Sr2IrO4 film whose interlayer stacking pattern is inverted from that of the tetragonal Sr2IrO4 crystal. This in…
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Homochiral antiferromagnetic merons, antimerons and bimerons realized in synthetic antiferromagnets
本研究在合成反铁磁体中通过调控磁各向异性等参数实现同手性反铁磁meron、反meron与bimeron，证实其明确手性，揭示层间相互作用可降低稳定拓扑自旋织构的DMI临界强度，为下一代自旋电子学提供潜力平台。
2023-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surprising pressure-induced magnetic transformations from Helimagnetic order to Antiferromagnetic state in NiI2
本研究针对NiI2范德华磁体在11GPa静水压下的磁行为展开，发现7GPa处存在螺旋磁到反铁磁的可逆转变，揭示次近邻层间相互作用的关键作用，为纳米磁器件设计提供新思路。
2024-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct observation of van der Waals stacking dependent interlayer magnetism
控制晶体结构是操纵固体基本性质的一种强有力的方法。对于二维（2D）范德华材料来说，这种控制是独一无二的，它可以通过在层之间旋转和平移来修改堆叠顺序来实现。在这里，我们报告的堆叠依赖层间磁性的2D磁性半导体，三溴化铬（CrBr3），使其单层和双层通过分子束外延的成功生长的第一次观察。使用原位自旋极化扫描隧道显微镜和光谱，我们直接相关的原子晶格结构与观察到的磁序。我们表明，虽然个别CrBr3单层是铁磁性的，双层的层间耦合强烈依赖于堆叠顺序，可以是铁磁性或反铁磁性。我们的观测结果为探索堆叠相关的层状磁性提供了直接的实验证据，并为利用独特的层扭转角控制来操纵二维磁性铺平了道路。
2019-06-08 cond-mat.mes-hall
Coulomb drag at ν= 1/2: Composite fermion pairing fluctuations
我们在复合费米子图像中采用强耦合方法，考虑填充因子为ν= 1/2的两个二维电子层之间的库仑阻力。由于层间相互作用的吸引，复合费米子在低于临界温度T_c时有望形成成对态。我们发现上述T_c对涨落使纵向跨阻率ρ_D随温度的降低而增大。我们研究的配对机制是非常敏感的密度变化的两个层，并施加电流。我们讨论了可能的关系，一个实验礼来等。80，1714（1998）]。
1998-08-03 cond-mat.mes-hall
Eigenmodes of synthetic antiferromagnetic skyrmions
Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（物质结构与动力学马普研究所）；Center for Free-Electron Laser Science（自由电子激光科学中心）；University of Hamburg（汉堡大学）；University of Vienna（维也纳大学）；University of Southampton（南安普顿大学）
利用微磁本征值和振铃模拟，研究了受限合成反铁磁（SAF）斯格明子的激发模式，揭示了反铁磁层间耦合对动力学的调控以及集体平移和呼吸模式。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall
Control of antiferromagnetic spin axis orientation in bilayer Fe/CuMnAs films
使用X射线磁性圆二色性和线性二色性技术，我们证明了共线的交换耦合之间的外延反铁磁体，tetraxylCuMnAs，和Fe表面层。一个小的未补偿的Mn磁矩被观察到，这是反平行于Fe的磁化。由于层间交换耦合，5nm厚的CuMnAs层的交错磁化在小磁场下是可旋转的。这使我们能够获得不同的结晶取向的CuMnAs在（001）平面的X射线磁性线性二向色谱。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Reduction of Interlayer Interaction in Multilayer Stacking Graphene with Carbon Nanotube Insertion: Insights from Experiment and Simulation
本研究结合逐层干法转移实验、拉曼光谱、原子力显微镜与分子动力学模拟，证明插入CNT纳米间隔物可增大多层石墨烯层间距并减弱层间相互作用。
2023-12-06 cond-mat.mes-hall
Quadratic optical response of CrSBr controlled by spin-selective interlayer coupling
本文通过从头算 GW-BSE 计算和最小四带模型，揭示了 CrSBr 中磁场驱动层间自旋允许电荷转移通道如何改变激子组成与性质，并导致激子扩展及二次红移，为反铁磁层状磁体的激子研究和光学特征预测提供了系统性见解。
2024-03-29 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Magnetic remanent states in antiferromagnetically coupled multilayers
在垂直各向异性的反铁磁耦合多层膜中，由于长程退磁场和短程层间交换耦合之间的密切竞争，可以稳定不寻常的多畴织构。特别是，反铁磁基态内特定拓扑稳定的平面缺陷的形成和演化，即具有在有限宽度上延伸的铁磁配置的壁状结构，解释了最近在[Co/Pt（Pd）]/Ru和[Co/Pt]/NiO多层膜中观察到的配置滞后现象。在一个唯象理论，我们分析得出的反铁磁交换，偏置磁场，和多层膜的几何参数的函数的这些“铁能带”缺陷的平衡尺寸。在磁相图中，铁磁带的存在区域介于具有尖锐的反铁磁畴壁和规则排列的铁磁条的图案区域之间。理论结果得到了[Co/Pt]/Ru中所观察到的Reynolds态的磁力显微图像的支持。
2008-11-14 cond-mat.mes-hall
Spin-Excitation-Instability-Induced Quantum Phase Transitions in Double-Layer Quantum Hall Systems
在含时Hartree-Fock近似下，研究了$ν=2$中双层量子霍尔系统的子带间自旋密度集体模.我们发现，这些子带间的自旋密度激发可能会软化实验条件下，一个相变到一个新的量子霍尔态与层间面内反铁磁自旋相关。我们证明了这种新的倾斜反铁磁相是能量稳定的，并且相变是连续的。
1997-02-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic hysteresis in nanostructures with thermally-controlled RKKY coupling
最近证明的间接交换耦合的磁性多层膜的非原位热控制的机制进行了讨论，为不同的间隔层的设计。温度引起的变化的磁滞磁化强度与不同类型的竞争层间交换相互作用。理论分析表明，所测量的阶梯状形状和磁滞的磁化回线是由于在强铁磁膜内的纳米微晶的局部面内磁各向异性。实验和理论的比较被用来对比基于（i）间接（RKKY）和直接（非RKKY）层间交换相互作用以及（ii）间接铁磁和间接反铁磁（均为RKKY型）层间交换的竞争的磁化翻转机制。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
Magneto-ionic modulation of the interlayer exchange interaction in synthetic antiferromagnets
针对合成反铁磁体中磁离子效应对层间交换耦合作用机制不明的问题，研究发现顶层铁磁层性能的磁离子调控是栅极诱导IEC变化的关键，为相关磁性能调控提供了重要见解。
2023-06-16 cond-mat.mes-hall
Exponential Dependence of Interlayer Exchange Coupling in Fe/MgO(001) Superlattices on Temperature
本文发现Fe/MgO(001)超晶格中层间交换耦合随温度降低呈指数增强，并在约150 K时发生磁基态从180°反铁磁排列到90°排列的转变，归因于量子阱态效应。
2025-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
We consider a synthetic antiferromagnetic spin-torque oscillator with anisotropic interlayer exchange coupling. This system exhibits exceptional points in its linearized dynamics. We find the non-linear dynamics and the dynamical phase diagram of the system both analytically and numerically. Moreover, we show that, near one of the exceptional points, the power of the oscillator depends extremely sensitively on the injected spin current. Our findings may be useful for designing sensitive magnetometers and for other applications of spin-torque oscillators.
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The weak interlayer coupling in van der Waals (vdW) magnets has confined their application to two dimensional (2D) spintronic devices. Here, we demonstrate that the interlayer coupling in a vdW magnet Fe$_3$GeTe$_2$ (FGT) can be largely modulated by a protonic gate.With the increase of the protons intercalated among vdW layers,interlayer magnetic coupling increases.Because of the existence of antiferromagnetic layers in FGT nanoflakes, the increasing interlayer magnetic coupling induces exchange bias in protonated FGT nanoflakes. Most strikingly, a rarely seen zero-field cooled (ZFC) exchange …
2020-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gigahertz frequency antiferromagnetic resonance and strong magnon-magnon coupling in the layered crystal CrCl3
我们报告宽带微波吸收光谱的层状反铁磁体CrCl 3。我们观察到一个丰富的结构所产生的准二维反铁磁动力学的共振。由于这种材料中的弱层间磁耦合，我们能够观察到在GHz频率范围内的反铁磁共振的光学和声学分支以及它们之间的受保护的交叉。通过旋转对称性破缺，我们进一步证明了在两个共振模之间可以诱导出强的磁振子-磁振子耦合，并具有大的可调带隙。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching 2D Magnetic States via Pressure Tuning of Layer Stacking
二维范德瓦尔斯（2D vdW）晶体的物理性质敏感地依赖于层间耦合，而层间耦合与层间排列和层间距密切相关。例如，简单地改变石墨烯层之间的扭转角可以诱导各种相关的电子相，其可以通过施加流体静压以减小层间间距来以连续方式进一步控制。在最近发现的2D磁体中，理论表明层间交换耦合强烈地依赖于层分离，而堆叠布置甚至可以改变磁交换的符号，从而大幅修改基态。在这里，我们证明了压力调谐的磁秩序在2D磁铁CrI3。我们使用隧道和扫描磁圆二色显微镜测量探测的磁性状态。我们发现，层间磁耦合可以增加一倍以上的静水压力。在双层CrI3中，压力引起从层状反铁磁相到铁磁相的转变。在三层CrI3中，压力可以产生三相共存的畴，一个铁磁性和两个不同的反铁磁性。观察到的磁序变化可以用堆叠排列的变化来解释。堆叠顺序和磁性之间的这种耦合为设计者的磁性相和功能提供了充足的机会。
2019-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange bias and training effects in antiferromagnetically coupled La0.7Sr0.3MnO3 / SrRuO3 superlattices
在1.8 - 150 K温度范围内研究了反铁磁耦合La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3/SrRuO_3超晶格的交换偏置（EB）和训练效应（TE）。强反铁磁（AFM）层间耦合证明从交流磁化率测量。低于100 K时，由于在FM和AFM耦合条件下对应于两个铁磁（FM）层的两个Rexons状态，存在垂直磁化位移。场冷却（FC）后，交换偏置场（HEB）的显着减少时，观察到循环系统通过几个连续的磁滞回线。对HEB随场周期数（n）的变化的定量分析表明，基于触发弛豫现象的理论与我们的实验观察之间有很好的一致性。然而，根据我们的观察，关键的拟合参数K表明在重复场循环时的平滑训练效果。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant enhancement of interlayer exchange in an ultrathin 2D magnet
随着单层CrI3的分离，出现了一股新的二维范德华磁性材料的浪潮，其在范德华异质结构中的结合为自旋电子学、邻近磁性和量子自旋液体提供了一个新的平台。在这个新兴领域的一个主要问题是如何剥离晶体的几层限制影响他们的磁性。对CrI 3的研究表明，CrI 3剥离膜具有不同的磁性基态，但其起源尚不清楚。在这里，我们使用电子隧穿通过几层晶体的层状反铁磁绝缘体CrCl 3探测其磁序，发现一个10倍的增强层间交换相比，散装晶体。此外，温度和偏振相关的拉曼光谱表明，大块晶体的晶体学相变不发生在剥离膜。这导致不同的低温堆积顺序，我们假设，增加层间交换。我们的研究提供了新的见解之间的连接堆叠顺序和层间相互作用的新型二维磁体，这可能是相关的堆垛层错和机械变形与其他更奇特的层状磁体，如RuCl 3的磁基态。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction-induced Interlayer Charge Transfer in the Extreme Quantum Limit
相互作用的双层电子系统提供了一个扩展的平台，研究电子-电子相互作用超越单层。我们在这里报告的实验表明，一个不对称的双层电子系统的层密度振荡的垂直磁场，量化的能级的函数。在中间场，这种层间电荷转移可以很好地解释在两个层中的朗道能级的对齐。然而，在两个层都达到极端量子极限的最高场，存在向多数层的异常增强的电荷转移。令人惊讶的是，当少数层变得非常稀时，这种电荷转移会随着少数层中的电子凝聚成维格纳晶体而减慢。此外，通过研究稀磁层在高场下的量子电容，揭示了相邻层中复合费米子引起的屏蔽效应。结果表明，在高场和低朗道能级填充因子的情况下，层间电荷转移受强相互作用的影响。
2017-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tailoring Interlayer Exchange Coupling of Ferromagnetic Films Across MgO with Fe Nanoclusters
我们研究了Fe/MgO/Fe和Fe/MgO/Co体系中磁性Fe纳米团簇嵌入MgO间隔层的层间交换耦合。样品生长的分子束外延（MBE），并利用楔形MgO膜独立地改变膜的厚度和位置的Fe纳米团簇。根据Fe纳米团簇的位置，双线性耦合（J1）在幅度上表现出强烈的变化，甚至可以在反铁磁和铁磁之间切换。这种效应是由铁磁薄膜和磁性纳米团簇之间的磁耦合来解释的。有趣的是，Fe纳米团簇与Co膜的耦合比它们与Fe膜的耦合强160%（在MgO间距为0.56 nm处）。这比在类似的薄膜系统（即Fe/MgO/Co对Fe/MgO/Fe）中观察到的20%的耦合差异大得多，识别出与膜和纳米团簇之间的耦合相关的有趣的纳米尺度效应。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure-induced commensurate stacking of graphene on boron nitride
将原子级薄的范德华材料结合到异质结构中为设计电子器件的创建提供了强大的途径。相邻层之间的相互作用强度，最容易通过它们的层间分离控制，可以对这些复合材料的电子性质具有显着的影响。在这里，我们展示了前所未有的控制层间相互作用，通过局部修改石墨烯和氮化硼之间的层间分离，我们通过施加压力与扫描隧道显微镜尖端实现。对于氮化硼上的对齐或接近对齐的石墨烯的特殊情况，石墨烯晶格可以局部拉伸和压缩以补偿两种材料之间的轻微晶格失配。我们发现，修改层间分离直接调谐的晶格应变，并诱导相称的尖端下方的堆叠。我们的研究结果激励未来的研究定制的范德华异质结构的电子特性，通过控制整个设备的层间分离，使用静水压力。
2017-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Composite antiferromagnetic and orbital order with altermagnetic properties at a cuprate/manganite interface
本文利用RIXS研究铜氧化物/锰氧化物界面CuO2层的磁振子，发现界面反铁磁交换被抑制至约70 meV，并揭示其反铁磁序伴随轨道序形成二维交变磁态，为自旋电子学和超导邻近效应提供新平台。
2024-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interlayer fractional quantum Hall effect in a coupled graphene double-layer
在强磁场作用下的二维电子系统中，相互作用会引起分数量子霍尔效应。将两个2D导体靠近，由于相同层和相反层中的电子之间的相互作用，可以出现一组新的相关态。在这里，我们报告了层间相关的两个平行的石墨烯层由薄绝缘体分离的系统中的CNOH状态。一个层中的电流流动在两个层中产生不同的量化霍尔信号。用复合费米子（CF）理论解释了这一结果。我们观察到与填充在两个层中的CF朗道能级（LL）的整数值相对应的CFLH状态，以及“半量化”状态，其中完整的CF LL耦合到连续变化的部分填充的CF LL。值得注意的是，我们还认识到两个耦合半填充CF LLS之间的量子化状态，归因于层间CF激子凝聚体。
2018-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Paired exciton condensate and topological charge-$4e$ composite fermion pairing in half-filled quantum Hall bilayers
半满的朗道能级承认理论上强大的费米子涡旋对偶性，但长期以来的困惑仍然存在于它们的实验实现中，如$ν_T=1$量子霍尔双层，进一步复杂化郑等人最近的数值发现一个未知的阶段在中间层间距。在这里，我们提出，半填充量子霍尔双层（$ν_T=1$）在中间值的层间距离$d/\ell_B$进入一个阶段与\textit{paired exciton condensation}。这个阶段显示出类似于层间激子（电子绑定到相对层的空穴）的凝聚物的签名，众所周知的小$d$，但重要的是凝聚只有激子对。为了从理论上研究它，我们推导出玻色子激子$b_k$的有效哈密顿量，并表明，$d$在临界$d_{c1} \approx 0.95 l_B$以上的单玻色子凝聚突然消失。在$d_{c1}$的非零凝聚分数$n_0=\langle b(0) \rangle ^2$表明，相位刚度保持非零的范围内的$d>d_{c1}$通过配对激子凝聚的中间相，表现出$\langle bb \rangle \neq 0$，而$\langle b \rangle =0$。受这些结果的启发，我们从复合玻色子理论中导出了成对激子凝聚体拓扑性质的$K$矩阵描述。元荷激发是一个具有$\frac{1}{4}$电荷和分数自统计$θ_s=\fracπ{16}$的半介子。最后，我们认为通过$d=\infty$限制通过拓扑电荷$4e$配对的复合费米子的等效描述。我…
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonreciprocal Second-Harmonic Generation in Few-Layer Chromium Triiodide
同时确定二维范德瓦尔斯材料的原子和磁性组态具有重要意义，但也具有挑战性。在这项工作中，我们表明，非互易二次谐波产生（SHG）可以是一个强大的工具来回答这一挑战。尽管保留了晶格反转对称性，层间反铁磁顺序和自旋轨道耦合产生增强的倍频在PT对称的双层三碘化铬（CrI3）。重要的是，平面内偏振分辨的SHG对线性光谱无法分辨的细微不同的层间结构敏感。除了双层，我们进一步预测，强度和角度分辨二次谐波可以用来识别层间原子和三层CrI3的磁性配置。我们的第一性原理的结果与现有的测量结果一致，并显示出作为一种非接触的方法，探索新兴的超薄磁性材料的层间结构和磁序之间的相关性的SHG的潜力。
2020-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
