Pressure-Induced Modification of Anomalous Hall Effect in Layered Fe$_3$GeTe$_2$
系统地研究了高压对层状铁磁材料,特别是Fe $_3$ GeTe $_2$的电子输运性质的影响.在高达25.9GPa的高压下,其晶体为六方相,居里温度随压力的增加而单调下降。通过施加适当的压力,可以有效地控制实验测量的异常霍尔电导率$σ_{xy}^A$。我们的理论研究表明,这一发现可以归因于自旋轨道耦合引起的Fe原子分裂带的移动。在加载压缩下,当费米能级位于分裂带内时,$σ_{xy}^A$达到最大值,当分裂带高于费米能级时,$σ_{xy}^A$衰减。进一步压缩导致磁矩的显著抑制,这是高压下$σ_{xy}^A$减少的另一个物理原因。这些结果表明,施加压力是控制层状磁性材料反常霍尔电导率的有效途径,阐明了大的本征反常霍尔效应的物理机制。
2019-05-10 cond-mat.mtrl-sci
Large anomalous Nernst effect in a van der Waals ferromagnet Fe$_3$GeTe$_2$
反常能斯特效应是由温度梯度驱动的电荷电流引起的,它对费米能级附近的Berry曲率非常敏感,为研究材料的拓扑性质提供了一种新的途径。Fe_3GeTe_2是近年来发现的二维范德华磁性材料的重要成员之一,由于其金属性和拓扑性,为反常能斯特效应提供了一个独特的平台。本文报道了在Fe_3GeTe_2中观察到的大的反常能斯特效应。反常霍耳角和反常能斯特角分别约为0.07和0.09,远大于普通铁磁体的反常霍耳角和反常能斯特角。通过利用莫特关系,这些大的角度表示一个大的Berry曲率附近的费米能级,与最近提出的Fe3GeTe2拓扑节线半金属候选人。我们的工作提供了Fe3GeTe2作为拓扑铁磁体的证据,并展示了使用二维磁性材料及其能带拓扑结构用于自旋热电子学应用的可行性。
2019-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous resistivity upturn in the van der Waals ferromagnet Fe$_5$GeTe$_2$
本文研究高质量范德华铁磁体 Fe$_5$GeTe$_2$ 的低温输运,发现10 K以下电阻率上翘主要源于Fe(1)劈裂位诱导的无序增强三维电子–电子相互作用,并伴随低场单通道Kondo效应。
2022-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Raman anomaly and characterization of magnetic phases in van der Waals ferromagnet Fe$_5$GeTe$_2$
Department of Physics, Birla Institute of Technology \& Science Pilani - K K Birla Goa Campus, Goa - 403 726, India
本研究通过温度依赖性拉曼光谱揭示Fe$_5$GeTe$_2$中150 K处的拉曼异常现象,并探讨其与110 K附近异常晶格膨胀的关系,为自旋电子器件应用提供关键依据。
2025-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Structure of amorphous Cu$_2$GeTe$_3$ and a model for its fast phase-change mechanism
利用反常X射线散射和扩展X射线吸收精细结构实验研究了非晶Cu $_2$ GeTe $_3$的结构。实验数据进行了分析与反向蒙特卡罗模拟程序,并解释在短期和中期的顺序。基于这些信息,在Cu $_2$ GeTe $_3$的相变模型提出,在该模型中,原子向6重环的晶体结构的中心移动,导致形成错误的键和更广泛的环结构的分布,但也保留了一些晶体的结构图案。
2019-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Tunneling spin valves based on Fe$_3$GeTe$_2$/hBN/Fe$_3$GeTe$_2$ van der Waals heterostructures
薄的范德华(vdW)层状磁性材料揭示了实现具有新功能的vdW异质结构的可能性。在这里,我们报告的实现和调查的范德华异质结构的基础上隧穿自旋阀组成的原子级薄的hBN层作为隧道势垒和两个剥离的Fe 3GeTe 2晶体作为铁磁电极。低温反常霍尔效应测量表明,薄的Fe 3GeTe 2晶体是金属铁磁体,其易磁化轴垂直于层,并且在磁场值下具有非常尖锐的磁化切换,该值略微取决于它们的几何形状。在Fe 3GeTe 2/hBN/Fe 3GeTe 2异质结构中,我们观察到隧穿电阻的教科书行为,当两个电极中的磁化彼此平行(反平行)时,隧穿电阻最小(最大)。在低温下的磁电阻是160%,由此我们确定Fe 3GeTe 2的自旋极化为0.66,对应于83%和17%的多数和少数载流子,分别。测量结果还表明,随着温度的升高,从隧道磁电阻提取的自旋极化的演变是成比例的温度依赖性的磁化强度提取的异常霍尔电导率的分析。这表明,表面的磁性能是代表那些块体,因为它可能是预期的vdW材料。
2018-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Gate-controlled magnetic phase transition in a van der Waals magnet Fe$_5$GeTe$_2$
磁性范德华材料(vdW),包括铁磁体(FM)和反铁磁体(AFM),是研究二维磁性的一个重要领域,近年来引起了人们的广泛兴趣。然而,它们大多是半导体或绝缘的,并且vdW巡回磁体,特别是vdW巡回AFM,非常罕见。在这里,我们研究了vdW巡回磁铁Fe $_5$ GeTe $_2$(F5 GT)与各种厚度下至6.8 nm(两个单元电池)的反常霍尔效应。尽管强大的铁磁基态在薄层F5 GT,然而,我们表明,电子掺杂质子栅极实现最终可以诱导从FM到AFM的磁相变。F5GT中反铁磁相的实现突出了其在高温反铁磁vdW器件和异质结构中的应用前景。
2020-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Unusual magnetotransport and anomalous Hall effect in quasi-two-dimensional van der Waals ferromagnet Fe$_4$GeTe$_2$
本文研究近室温范德华铁磁体 Fe$_4$GeTe$_2$ 多层器件,发现自旋重取向伴随费米面重构迹象,并揭示反常霍尔电导率主要由电子–磁振子侧跳散射贡献。
2023-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Origins of the anomalous Hall conductivity in the symmetry enforced Fe3GeTe2 nodal-line ferromagnet
本研究分析Fe₃GeTe₂的电子结构,发现其AHC主体不来自带隙节线,确定了AHC的三个关键来源,并指出电子掺杂可使AHC增加多达四倍。
2025-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous lattice thermal conductivity in layered materials MNCl (M=Zr, Hf) driven by the lanthanide contraction
高性能热电器件需要具有低晶格热导率的材料。许多策略,如声子工程,已被用来降低晶格热导率,同时不降低电荷传输性能。采用重元素材料来降低晶格热导率是一种简单有效的途径。在这里,基于第一性原理计算和声子玻尔兹曼输运方程,我们发现在ZrNCl中用重元素Hf取代Zr并没有降低晶格热导率,相反,在300 K时,它令人惊讶地增加了约4倍。这种不寻常的晶格热导率主要归因于Hf化合物中声子寿命的显着增强,源于镧系收缩引起的强原子间键合。我们的研究结果揭示了重元素材料高热输运性能的微观机制,为电力恢复和发电等热电应用提供了低晶格热导率材料设计的替代策略。
2019-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous Nuclear Quantum Effects in Ice
水冰的一个显著异常现象在很大程度上被忽视,从未得到解释。用氘($^2$ H)取代氢($^1$ H)会导致冰膨胀,而“正常”的同位素效应是体积收缩,质量增加。此外,反常随温度$T$而增加,尽管正常同位素位移应随$T$而减小,并在$T$高到足以使用经典核运动时消失。在这项研究中,我们表明,这些影响是非常好的描述{ \it从头计算}密度泛函理论。我们的理论模型解释了这些异常现象,并使我们能够预测和实验确认的反效应,即$^{18}$ O的$^{16}$ O的替代导致正常的晶格收缩。
2012-02-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Thermal Contraction and Disordering of the Al(110) Surface
用系综密度泛函分子动力学研究了Al(110)在900 K温度下的反应.该表面显示的强非谐性导致负的热膨胀系数,其中第一层间距离随着温度的升高而减小。在垂直于表面的方向上的第二层原子的振荡非常浅的通道支持这种异常收缩,并提供了一种新的机制,形成adatom-vacancy对,初步的无序和premelting过渡。这种特征行为起源于自由电子气键合在一个松散的包装表面。
1999-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous structural behavior and antiferroelectricity in BiGdO$_{3}$: Detailed temperature and high pressure study
通过介电常数、压电电流、极化-电场环、拉曼散射和X射线衍射测量对BiGdO $_{3}$进行了详细的温度和压力研究。温度依赖的介电常数和介电损耗在约290 K(T $_r$)和720 K(T $_C$)处显示两个异常。后者的异常是最有可能由于反铁电顺电过渡暗示在室温下的压电电流和极化电场环测量,而前者的异常表明极化的重新取向。立方晶系到正交晶系的结构转变,观察到在约10 GPa的高压X射线衍射研究伴随着各向异性的晶格参数的变化。在结构转变过程中,沿$a$轴膨胀约30%,沿$b$轴收缩约15%,导致晶胞体积膨胀9.5%。这种结构转变得到了640 cm $^{-1}$拉曼模式在10 GPa以上的异常软化和半高全宽(FWHM)大幅增加的证实。增强大的结构变形和显着的体积膨胀的结构转变过程中,向反铁电铁电过渡的系统中的指示。
2020-02-21 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for anomalous structural behavior in CaFe2As2
CaFe_2As_2的结构特性已被研究的X射线和中子粉末衍射技术作为温度的函数。与现有文献相比,在170 K以下的四方晶和正交晶相共存的实验证据。热衍射图的详细Rietveld分析表明,样品在最低温度下不完全转变为正交相,即使它是主要相。我们已经发现,正交相的晶胞体积是较高的相比,在所有的温度下的四方相。CaFe2As2上的X射线数据显示,与SrFe2As2和EuFe2As2等122族化合物的其他成员不同,随着温度的升高和低于170 K的相共存行为,晶格参数收缩异常。多晶CaFe_2As_2样品的磁化强度随温度的变化在170 K以下表现出弱的反常。多晶样品的这种行为与先前报道的单晶的行为相反。
2013-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Suppression of Antiferroelectric State in NaNbO3 at High Pressure from In Situ Neutron Diffraction
我们报告的直接实验证据的反铁电顺电相变在压力下使用中子衍射在室温下在铌酸钠。发现顺电相稳定在8 GPa以上,其晶体结构已被确定为正交对称,空间群为Pbnm。确定了两个正交相的结构参数随压力的变化。我们还没有发现结构相变的证据,在2 GPa附近的文献中提出的基础上的拉曼散射实验,但是,在Nb-O-Nb键角的显着变化被发现在这个压力。晶格参数对压力的响应是强各向异性的,沿方向具有最大的收缩<100>。结构相变约8 GPa的正交应变和倾斜角的异常增加与R点(q= 1/2 1/2 1/2)。用从头算方法计算了NaNbO_3各相的焓,并能很好地预测其相变压力。
2012-10-16 cond-mat.mtrl-sci