Molecular intercalation in the van der Waals antiferromagnets FePS3 and NiPS3
本文通过离子液体 EMIM-BF$_4$ 电化学插层 FePS$_3$ 和 NiPS$_3$，发现其磁性主要由二维层内物理决定，插层通过 P 位点电荷掺杂调制层内磁相互作用，为调控准二维磁性材料提供了有效方法。
2024-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning Magnetism in Ising-type van der Waals Magnet FePS3 by Lithium Intercalation
本研究通过电化学锂插层调控 Ising 型反铁磁体 FePS3 的磁性，实现了磁有序温度的调节和低温自旋玻璃态的诱导，为二维磁性材料的磁性调控提供了有效方法。
2024-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Observation of giant surface second harmonic generation coupled to nematic orders in the van der Waals antiferromagnet FePS$_3$
二次谐波已被应用于研究原子级薄材料的晶格、电子和磁性。然而，反转对称性破缺通常是材料产生大信号所必需的。在这项工作中，我们报告了一个巨大的二次谐波产生，出现在Néel温度以下的少层中心对称FePS $_3$。层相关研究表明，检测到的信号来自表面的二阶非线性。磁感应表面二次谐波响应比其它磁系统中报道的大两个数量级，在2 L-5 L样品中，表面非线性磁化率达到0.08 - 0.13 nm $^2$/V。通过结合线性二向色性和二次谐波产生实验，我们进一步证实了巨二次谐波产生是耦合到由三个可能的锯齿形反铁磁畴形成的三阶。我们的研究表明，表面二次谐波也是研究中心对称原子薄材料中反铁磁态的一种灵敏工具。
2022-04-06 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Evolution of magnetic order in van-der-Waals antiferromagnet FePS$_3$ through insulator-metal transition
层状范德华二维磁性材料在基础凝聚态物理研究中具有重要意义，在自旋电子学和器件物理中也有潜在的应用。我们目前的中子粉末衍射数据，使用新的超高压技术来测量莫特绝缘二维蜂窝反铁磁体FePS $_3$的磁结构，在压力高达183 kbar和温度低至80 K。这些数据的补充，高压磁力和反向蒙特卡罗模拟的自旋配置。当施加压力时，先前测量的环境压力磁序从反铁磁切换到铁磁面间相互作用，并且从2D类切换到3D类特征。在$ab$平面内的整体反铁磁结构，即反铁磁耦合的铁磁链，被保留，但是磁传播矢量从$(0\:1\:\frac{1}{2})$改变为$(0\:1\:0)$，磁性单元尺寸减半。在较高的压力下，与该化合物的第二结构转变和绝缘体-金属转变相一致，我们观察到这种长程有序的抑制和在室温以上生存的磁性短程有序形式的出现。反向蒙特卡罗拟合表明，这一阶段是一个短期的版本，原来的环境压力结构-与反铁磁晶面间的相关性的回报。磁性的持久性以及进入HP-II金属状态是一个观察，似乎与以前的X射线光谱结果，这表明自旋交叉过渡矛盾。
2020-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crystal anisotropy implications on the intrinsic magnetic and optical properties in van der Waals FePS3
本文首次揭示FePS3中a/b晶面内晶体各向异性通过破坏反演对称性显著影响其磁有序和光学跃迁，并结合PL、XRD、温度依赖测量与DFT计算阐明了锯齿形与Néel排列的偏振发射特征及能带分裂行为。
2024-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for biquadratic exchange in the quasi-two-dimensional antiferromagnet FePS$_3$
FePS $_3$是具有蜂窝晶格的范德华化合物，其是具有类伊辛各向异性的二维反铁磁体的良好示例。来自FePS3的中子能谱数据先前使用具有单离子各向异性的直接海森堡哈密顿量进行了分析。分析涵盖了数据的大部分内容，但仍存在一些重大差异。这种差异在布里渊区边界处最为明显。随后对数据进行重新分析，允许在名义上相等的最近邻之间进行不平等交换，从而解决了差异。的来源的不平等的交流是由于一个双二次交换项的哈密顿量，最有可能产生从一个强的磁晶格耦合。新的参数表明，沿某些布里渊区边界有与狄拉克磁振子节线一致的特征。
2020-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transverse and longitudinal magnons in strongly anisotropic antiferromagnet FePSe3
本文通过磁光实验与理论结合，研究FePSe3低能激发谱，识别出横向磁振子及新型纵向磁振子（多磁振子十六极激发），并据此估算交换耦合常数与单离子各向异性。
2024-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-angular momentum excitations in collinear antiferromagnet FePS$_3$
本文报道了准二维范德华反铁磁体FePS $_3$的磁光研究。我们的测量揭示了一个激励，非常类似于典型的易轴反铁磁体的反铁磁共振模式，然而，它显示了一个不寻常的，四倍大的塞曼分裂在施加的磁场。我们确定这种激发与一个$|S_z|=4$多极磁振子-一个单离子4磁振子的束缚态-对应于一个完整的逆转的Fe $^{2+}$离子的单个磁矩。我们认为，在具有强磁各向异性的大自旋材料中，多极磁振子的凝聚可以产生新的奇异态。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Viewpoint: On the Emergence of van der Waals Magnets: A Personal Reflection
Seoul National University（首尔大学）
本文通过个人反思，探讨了2016年发现原子薄范德瓦尔反铁磁体的过程，以及其对二维物理发展的影响。
2026-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cavity-Enhanced Linear Dichroism in a van der Waals Antiferromagnet
光学双折射是广泛用于光子的过滤和分束的晶体的基本光学性质。双折射晶体同时具有线性二向色性（LD）的性质，其允许具有两种不同偏振的光的不对称传播或衰减。LD的这种性质已经从小分子到聚合物和晶体进行了广泛的研究，但很少被工程化。在这里，我们使用新发现的范德华反铁磁（AFM）绝缘体FePS 3的自旋-电荷耦合诱导大的面内光学各向异性，从而LD。我们报告说，在这个AFM绝缘体的LD是可调的光谱和幅度明智的腔耦合的函数。我们证明了近团结LD在可见光-近红外范围内的腔耦合FePS 3晶体，并推导出其色散作为腔长和FePS 3厚度的函数。我们的研究结果具有广泛的影响，使用腔调谐LD作为诊断探针强相关的量子材料，以及开辟了新的机会，小型化，片上分束器和可调谐滤波器。
2022-02-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electron-Magnon Coupling Mediated Magnetotransport in Antiferromagnetic van der Waals Heterostructure
本研究通过Raman光谱与磁输运测量，揭示了FLG/FePS₃异质结构中Electron-Magnon Coupling对界面电荷输运的调控机制，发现低温负磁阻效应及层间耦合强度的厚度依赖性。
2024-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Linear Dichroism Controlled by Magnetic Field in FePS$_3$
本研究针对多功能微器件中磁场调控光学性质的难题，在范德华磁体FePS$_3$中实现了磁场可控的巨线性二向色性，揭示了自旋有序对称性与光学各向异性的关联，为可控各向异性光学微器件提供了新路径。
2024-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding and tuning magnetism in layered Ising-type antiferromagnet FePSe3 for potential 2D magnet
本文研究了调控层状 Ising 型反铁磁体 FePSe3 磁各向异性和交换相互作用的策略，发现重 Mn 取代 Fe 可使磁矩从面外转向面内，且不同取代机制对磁有序温度产生非单调影响，为二维磁性材料在自旋电子学中的应用提供了新见解。
2024-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent detection of hidden spin-lattice coupling in a van der Waals antiferromagnet
本文利用相位分辨相干声子光谱揭示了范德瓦尔斯反铁磁体FePS3中传统探针无法探测的隐藏自旋-晶格耦合，并证明该耦合通过部分填充的t2g轨道线性作用于三角畸变，确立了相位分辨CPS作为研究隐藏相互作用的有效工具。
2023-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Enhanced trion emission in monolayer MoSe2 by constructing a type-I van der Waals heterostructure
Trions是由两个电子和一个空穴或两个空穴和一个电子组成的准粒子，近年来在过渡金属二硫族化合物（TMDCs）中被发现，由于其在发光二极管、谷电子器件等方面的潜在应用以及作为理解多体现象的实验平台而引起人们的广泛关注。因此，提高三电子发射及其稳定性具有重要意义。在这项研究中，我们构建了一个MoSe 2/FePS 3范德华异质结（VDWH）与I型带对齐，这使得载流子注入FePS 3到MoSe 2。在低温下，中性激子（X 0）在此vdWH发射几乎完全抑制。ITrion/Ix 0的强度比从0.44在一个单一的MoSe 2单层增加到20，在这种异质结构与trion充电状态从负的单层中的异质结构中的正的变化。用圆偏振光的光泵浦显示MoSe 2/FePS 3中的三振子发射的14%偏振。此外，形成这样的I型vdWH也引起从单层MoSe 2的室温光致发光的20倍增强。我们的研究结果表明了一种新的方法，通过层间掺杂效应，使用vdWH中的I型能带排列，在单层2D TMDCs中将激子转换为trions。
2021-07-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Magnetic anisotropy and exchange interactions of two-dimensional FePS$_3$, NiPS$_3$ and MnPS$_3$ from first principles calculations
范德华键合的过渡金属磷三硫属化物FePS $_3$、NiPS $_3$和MnPS $_3$最近由于将它们剥离成它们的单层的可能性而引起了新的关注。虽然这三种化合物具有相似的电子结构，但由于交换和磁各向异性的细微差异，磁性结构不同，因此这些材料构成了研究2D磁性不同方面的独特场所。本文从第一性原理出发计算了这三种材料的交换参数和各向异性参数，特别注意了Hubbard参数U的选取。我们发现了一个很强的依赖性的选择U和FePS $_3$的Néel温度的计算值的变化由一个数量级以上的常用值的U的Fe $d$轨道。将计算结果与实验拟合的自旋波光谱参数进行了比较，当选择适当的U值时，我们发现交换常数之间具有很好的一致性。然而，各向异性参数被严重低估的DFT，我们讨论了这种差异的可能来源。
2021-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Quasi-Two-Dimensional Magnon Identification in Antiferromagnetic FePS3 via Magneto-Raman Spectroscopy
最近发现范德华键合磁性材料将长程磁有序保持在单层，为基础物理和这些迷人材料的潜在应用开辟了许多途径。一种这样的材料是FePS 3，一种大自旋（S=2）莫特绝缘体，其中Fe原子形成蜂窝晶格。在块体中，FePS 3已被证明是准二维伊辛反铁磁体，在低于约120 K的Neel温度下出现的拉曼光谱中具有额外的特征。使用磁拉曼光谱作为磁结构的光学探针，我们表明，这些拉曼活性模式的磁有序状态中的一个实际上是一个磁振子的频率约为3.7太赫兹（122厘米-1）。与以前的工作相反，这解释了这个功能作为声子，我们的拉曼数据显示预期的频率偏移和分裂的磁振子作为温度和磁场的函数，分别，我们确定的g因子约为2。此外，磁振子的对称性行为进行了研究，通过偏振相关拉曼光谱和解释使用FePS 3的磁点群。
2019-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Low-Frequency Electronic Noise Spectroscopy of Quasi-2D van der Waals Antiferromagnetic Semiconductors
我们研究了低频电流波动，即噪声，在准二维（2D）范德华反铁磁半导体FePS 3的电子带隙为1.5 eV。在不同温度下测量了p型高阻FePS 3薄膜的电学和噪声特性。噪声谱密度是1/f -型在大多数的检查的温度范围内，但揭示了良好定义的洛伦兹凸起，并强烈增加附近的尼尔温度为118 K（f是频率）。有趣的是，噪声谱密度在温度T~200 K时达到最小值，这归因于噪声标度中两种相反趋势的相互作用-一种是半导体，另一种是具有相变的材料。洛伦兹角频率揭示了不寻常的依赖于温度和偏置电压，这表明它们的起源是不同于传统半导体中的产生-复合噪声。所得结果对反铁磁半导体在自旋电子器件中的应用具有重要意义。它们还证明了噪声光谱用于监测各种相变的能力。
2021-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopy and structural investigation of iron phosphorus trisulfide -- FePS$_3$
过渡金属三硫化磷的层状结构具有很强的层内键合，尽管相邻层由弱的范德华相互作用保持。这些化合物由于其独特的光学和长程磁性组合而受到极大的关注。其中，三硫化铁磷（FePS $_3$）是一种具有近红外吸收边的半导体，并显示出类伊辛反铁磁性，因此受到特别关注。我们报道了一个成功的生长厘米级散装FePS $_3$晶体的化学产率超过70%，其晶体结构和组成仔细确定了先进的电子显微镜方法，包括原子分辨率元素映射，以及光电子能谱学。FePS $_3$的旋光性的知识扩展利用温度依赖性的吸收和光声光谱，而测量与密度泛函理论计算证实。温度相关的实验表明，一个小的和单调的带边能量转移到115 K，并暴露了相互关联的重要性的电子-声子耦合。最重要的是，揭示了光学行为和磁相变之间的相关性，这表明温度相关的光吸收研究磁相互作用的实际应用。
2022-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Identifying band structure changes of FePS3 across the antiferromagnetic phase transition
本研究利用微米级ARPES首次观测了范德华反铁磁材料FePS₃在奈耳温度上下的能带结构，发现三类能带特征变化，结合DFT+U计算证实所有原子均参与磁相变，为磁交换作用机制提供了独立证据。
2024-08-23 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
Pressure induced insulator-to-metal transition in few-layer FePS$_3$ at 1.5 GPa
本研究利用显微拉曼散射发现少层vdW磁体FePS$_3$在高压下发生层依赖的绝缘体-金属转变，三层样品临界压力降至1.5 GPa，结构各向异性增强面内应变是其主因，为场效应晶体管应用提供了可能。
2024-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coherent strong-coupling of terahertz magnons and phonons in a Van der Waals antiferromagnetic insulator
个体自由度的涌现协同运动，即集体激发，控制着系统基态在外界激励下的低能响应，对于理解低维材料中的多体现象具有重要作用。不同的集体模式的杂交提供了一个途径，对耦合的自由度和量子相位的相干操纵。在磁体中，集体自旋和晶格激发之间的强耦合，即，磁振子和声子，可以导致相干准粒子磁振子极化子。在这里，我们报告的一系列太赫兹磁振子极化子在层状锯齿形反铁磁体FePS 3通过远红外（FIR）透射测量的直接观察。通过磁振子模的塞曼位移，磁振子-声子失谐量连续变化，可以清楚地看到特征避免交叉行为。耦合强度g是巨大的，达到120 GHz（0.5 meV），迄今为止报道的最大值。这种强耦合导致g与共振频率的比值（g/ω）为4.5%，协同系数（g^2/γ_{ph}γ_{mag}）为29。实验结果很好地再现第一原理计算，其中强耦合被确定为产生声子调制的各向异性磁相互作用，由于自旋轨道耦合。这些发现建立FePS 3作为一个理想的测试平台，探索杂交诱导的拓扑磁振子在两个维度和相干控制的自旋和晶格自由度在太赫兹制度。
2021-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals Antiferromagnets: From Early Discoveries to Future Directions in the 2D Limit
Department of Physics and Astronomy, Seoul National University（首尔大学物理与天文学系）
本文综述了范德瓦耳斯反铁磁体从早期发现到二维极限中的发展，探讨了其在低维磁性和量子材料相互作用中的应用前景。
2026-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast coherent THz lattice dynamics coupled to spins in a van der Waals antiferromagnetic flake
利用飞秒激光脉冲在反铁磁范德华半导体FePS $_3$中触发相干太赫兹光晶格模。将380 nm厚的剥离薄片放置在衬底上，并研究了激光驱动的晶格和自旋动力学作为激发光子能量和样品温度的函数。泵浦-探测光谱测量表明，光致声子是由位移机制产生的。声子信号的幅度随着样品被加热到Néel温度而减小，并且随着发生到顺磁相的相变而消失。这一证据证实了激发晶格模式与长程磁序密切相关。因此，我们的工作揭示了一个路径走向飞秒相干操纵的磁晶各向异性的范德瓦尔斯反铁磁体。事实上，据报道，通过施加磁场的诱导声子模式通过基特尔机制与区域中心磁振子杂交。
2021-11-02 cond-mat.mtrl-sci
Atomically Resolved Acoustic Dynamics Coupled with Magnetic Order in a van der Waals Antiferromagnet
Materials Science Division, Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室材料科学部）；Department of Physics, University of Washington（华盛顿大学物理系）；Center for Ultrafast Phase Transformation, Department of Physics, Sogang University（西江大学物理系超快相变中心）；Department of Materials Science and Engineering, University of Washington（华盛顿大学材料科学与工程系）；Pohang Accelerator Laboratory, POSTECH（韩国科学技术院浦项加速器实验室）；Institute for Condensed Matter and Complex Systems, School of Physics and Astronomy, The University of Edinburgh（爱丁堡大学物理与天文学学院凝聚态与复杂系统研究所）；Donostia International Physics Center（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Department of Physics, Cambridge, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院物理系）；Departments of Physics and Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学物理与应用物理系）
研究揭示了范德瓦尔反铁磁体FePS₃中声子动力学与磁序的耦合，通过超快X射线衍射发现原子位移和声子模式的变化，为磁控致动器和自旋电子器件的设计提供新机遇。
2026-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Noise Spectroscopy of Quasi-2D van der Waals Antiferromagnetic Semiconductors
本文通过垂直器件的电子噪声谱研究FePS3，区分磁相变相关洛伦兹峰与陷阱辅助产生—复合噪声，揭示奈尔温度附近自旋重构效应。
2024-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Probing of Sub-Néel Spin Dynamics in Two-Dimensional Antiferromagnets Using Graphene Heterostructures
Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC—Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所，西班牙国家研究委员会—萨拉戈萨大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC) and Instituto Universitario de Ciencia de Materiales “Nicolás Cabrera” (INC), Universidad Autónoma de Madrid（凝聚态物理中心及“尼古拉斯·卡布雷拉”材料科学大学研究所，马德里自治大学）
本研究利用石墨烯与FePS$_3$异质结构，通过低温输运测量和密度泛函理论计算，实现了对二维反铁磁体中隐藏自旋动力学的电学探测，为自旋动力学读出提供了新平台。
2026-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating Spin-Lattice Coupling in Layered Magnetic Topological Insulator Heterostructure $via$ Interface Engineering
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化研究所）；University of Maine（缅因大学）；Bose Institute（博斯研究所）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Indore Centre（UGC-DAE科学研究联盟印多尔中心）
通过构建Bi₂Te₃/FePS₃范德华异质结构，利用拉曼光谱和Ginzburg-Landau理论揭示了界面自旋-晶格耦合诱导的磁弹性模式，并通过六方氮化硼插入层实现了耦合的可逆调控。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange Bias and Interface-related Effects in Two-dimensional van der Waals Magnetic Heterostructures: Open Questions and Perspectives
交换偏置（EB）效应是磁性双层膜的一个基本的和重要的磁性特性。它表现为在磁场存在下经受冷却的膜的磁滞回线的水平偏移。范德华（vdW）异质结构中的EB效应为调节新发现的单层磁体的磁性能提供了一种新的方法，并且为磁性vdW异质结构增添了新的动力。事实上，最近在各种低维vdW磁性系统中报道了有趣的EB效应，从弱层间耦合的vdW磁体（例如，Fe 3GeTe 2）到由两种不同的磁性vdW材料（例如，Fe 3GeTe 2/CrCl 3、Fe 3GeTe 2/FePS 3、Fe 3GeTe 2/MnPS 3），到两种不同vdW缺陷磁体的双层（例如，VSe 2/MoS 2），或金属铁磁体/vdW缺陷磁体界面（例如，Fe/MoS2）。尽管它们在自旋电子器件应用中具有巨大的潜力，但研究人员仍然难以理解所观察到的EB效应的物理起源。我们在这里提出了一个关键的审查EB效应和相关的现象，如磁邻近（MP）在各种VDW异质结构系统，并提出了解决一些新出现的基本问题的方法。
2022-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Tuning THz magnons in a mixed van-der-Waals antiferromagnet
本研究通过构建FePS₃与NiPS₃组成的范德华反铁磁合金，利用两种组分磁各向异性幅值和符号的差异，实现了太赫兹频段磁振子带隙的宽范围可调，为太赫兹技术等领域提供了新的材料基础。
2024-11-04 cond-mat.mtrl-sci
High-spin orbital interactions across van der Waals gaps controlling the interlayer ferromagnetism in van der Waals ferromagnets
我们研究了什么样的相互作用控制范德华铁磁体（如Fe 3-xGeTe 2，Cr2 Ge 2 Te 6，CrI 3和VI 3）中层间耦合的符号和强度，发现范德华能隙中的高自旋轨道相互作用是理解其铁磁性的关键。Fe_（3-x）GeTe_2Cr_2Ge_2 Te_6和Cr_I_3的层间铁磁耦合是由高自旋双轨道双电子不稳定性控制的，而VI_3的层间铁磁耦合是由高自旋四轨道双电子不稳定性控制的。这些相互作用解释了范德瓦尔斯铁磁体中许多看似令人困惑的观测结果。
2022-09-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Viewpoint: Opportunities and challenges of two-dimensional magnetic van der Waals materials: magnetic graphene?
在过去的十年里，人们对二维范德华材料的兴趣大大增加，而其中一类特殊的材料：磁性范德华系统却明显缺乏。在这篇文章中，我们指出了这一点，并说明了我们如何能够从探索这些迄今被忽视的材料中受益。
2016-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of biquadratic magnetic exchange interaction in the 2D antiferromagnets MPS_3 (M = Mn, Fe, Co, Ni)
本文利用DFT+U方法计算了二维反铁磁体MPS_3单层的自旋哈密顿量，发现双二次磁交换相互作用在3d系列中重要性递增，并导致FePS_3到NiPS_3的磁振子能隙和Néel温度系统性上升。
2024-08-05 cond-mat.mtrl-sci
Noncollinear topological textures in two-dimensional van der Waals materials: From magnetic to polar systems
近年来，非共线拓扑纹理因其重要的基础研究价值和潜在的应用前景而受到越来越多的关注。最近在磁性和极性二维范德瓦尔斯材料中发现的内禀有序为研究非共线拓扑织构提供了一个新的理想平台。本文综述了近年来二维范德华材料中非共线拓扑织构的理论和实验研究进展。在这些年里，在一些二维范德华材料和相关的异质结构中，实验观察到了布洛赫和内尔类型的磁skyrmion。与此同时，人们对二维范德华材料中不同的非共线拓扑结构，如skyrmions、bimerons、antibiskyrmions和skyrmionium等，基于不同机制的理论预言也有了更多的报道，但这些预言仍有待于实验证实。此外，在二维范德瓦尔斯材料中，还预测了非共线拓扑电偶极序。由于二维范德华材料固有的二维性质和高度的可积性，它将在磁性和极性系统的非共线拓扑织构研究中发挥重要作用。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable mechanical properties of the graphene/MoS2 tubal van der Waals heterostructure
我们提出了一种管状的范德华异质结构，通过卷起的石墨烯和二硫化钼原子层成管状的形式。我们说明，层间空间的管状范德华异质结构可以在一个特定的范围内变化，这是由层间范德华力和原子层的机械性能之间的竞争。可以利用层间空间的可变性来有效地调节管状范德华异质结构的机械性能。更具体地说，我们证明了管范德华异质结构的泊松比可以通过改变层间距从1.44到4.44的两个因素来操纵。我们的工作促进了一个新的成员与可调泊松比的范德华异质结构家庭。
2018-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals density functional: Self-consistent potential and the nature of the van der Waals bond
我们导出了对应于非定域范德华密度泛函的交换关联势[M。迪翁，H。Rydberg，E. Schroder，D. C. Langreth，和B. I. Lundqvist，《物理评论快报》92，246401（2004）]。我们使用这种潜在的自洽计算的基态属性的一些范德华络合物以及晶体硅。对于后者，很少或没有范德华相互作用的预期，我们发现，结果主要是由半局部交换和相关性在标准的广义梯度近似（GGA），与完全非局部项几乎没有影响。另一方面，我们的研究结果表明，范德瓦尔斯复合物的自洽在平衡分离的影响不大。这一发现验证了以前的计算与相同的功能，治疗完全非本地项作为一个后GGA扰动。我们的结果与波函数计算的比较表明，我们的方法的实用性。交换相关势也使我们能够计算赫尔曼-费曼力，从而提供了有效的几何弛豫方法，并释放了依赖于自洽电荷分布的其他标准技术的潜在用途。范德瓦尔斯键的性质进行了讨论的自洽键电荷。
2007-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetization Switching in van der Waals Systems by Spin-Orbit Torque
本文综述范德华材料产生的自旋电流诱导磁化翻转的研究进展，涵盖SOT与范德华材料基础及其在低功耗磁存储和逻辑中的应用。
2023-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Experimentally Measured Field Effect Mobilities for Few Layer van der Waals Materials
2015年期间对二维材料MoS2、MoSe2、MoTe2、WS2、WSe2和黑磷的实验测量迁移率值进行了文献调查。
2018-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxy of new layered materials: 2D chalcogenides and challenges of weak van der Waals interactions
新材料在纳米技术中的应用开辟了新的前景，并实现了突破性的创新。二维范德瓦尔斯材料，更具体地说，二维硫属化物是一类有前途的新材料，等待它们在半导体工业中的使用。然而，依赖于行业兼容制造工艺的范德华材料的集成仍然是一个重大挑战。目前，这些新材料的应用仅限于研究实验室环境。范德瓦尔斯材料的大面积和单晶生长是满足半导体工业所隐含的挑战性需求的最重要要求之一。这篇综述有助于更广泛地了解范德华材料的集成-更具体的二维硫属化物-通过外延生长过程。这可以进一步追求（准）范德华同质和异质结构的大面积、单晶和无缺陷外延集成到半导体工业的伟大世界中的愿望。
2020-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Bending-Induced Delamination of van der Waals Solids
尽管层状范德华固体片为定制设计纳米材料性能提供了很大的机会，但其弱的层间粘附力对机械变形的结构稳定性提出了挑战。在这里，弯曲引起的分层的多层片材的分子动力学模拟，使用石墨烯作为原型范德华固体。模拟显示，当石墨烯片的曲率半径大致减小到低于$R_c=5.3\text{nm}\times (\text{number of layers})^{3/2}$时，发生石墨烯片的分层，并且通常三分之一的层分层。这些明确的结果解释了一个通用的和透明的模型，一个有用的未来的参考指导纳米结构的范德华固体的设计。
2013-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Incoherent phonon transport dominates heat conduction across van der Waals superlattices
超晶格中的热传导机制在不同类型的界面上可能是不同的。范德华超晶格是通过设计通过弱范德华相互作用物理组装的结构，并且可以拥有超出晶格匹配和加工兼容性的传统限制的特性，提供新型界面。在这项工作中，自然范德华（SnS）1.17（NbS2）n超晶格的合成，并测量其热导率作为界面密度的函数的时域热反射。结果表明，当声子相干长度大于超晶格周期时，（SnS）1.17（NbS2）n超晶格的热传导主要由界面散射主导，这表明即使在周期原子级薄且突变的情况下，非相干声子输运也主导范德华超晶格中的跨平面热传导。此外，我们的研究结果表明，广泛接受的传统超晶格的热传导机制，相干声子占主导地位时，周期短，是不适用的，由于对称性破缺在大多数范德瓦尔斯超晶格。我们的研究结果为理解范德华超晶格的热行为提供了新的见解，并根据不同类型的界面设计了有效的超晶格热管理方法。
2022-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals Interactions in DFT using Wannier Functions: improved $C_6$ and $C_3$ coefficients by a new approach
本文提出了一种新的实现方法，利用极大定域Wannier函数将范德华相互作用引入密度泛函理论。相对于以前的DFT/vdW-WF方法，本DFT/vdW-WF 2的方法，这是基于更简单的伦敦表达式，并考虑到局部Wannier函数的片段内重叠，导致相当大的改善，在评估的$C_6$范德华系数，如所示的应用程序到一组选定的二聚体。对石墨表面上Ar和Cu（111）金属表面上Ne的初步结果表明，表征分子-表面范德华相互作用的$C_3$系数也能用新方案得到较好的估计。
2011-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Is adhesion superficial? Silicon wafers as a model system to study van der Waals interactions
粘附是各个领域研究人员的关键问题，因此了解所涉及的参数至关重要。通常，仅采用表面参数来确定材料之间的粘附力。然而，范德华力不仅作用在表面附近的原子之间，而且作用在大块材料中的原子之间。在这篇综述中，我们描述了范德华相互作用的原理，并概述了实验和理论研究调查的表面下的材料对粘附力的影响。此外，我们提出了一个收集的数据表明，与原生氧化层的硅晶片是一个很好的模型基板研究范德华相互作用与涂层材料。
2012-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Comparison of the DFT and field approaches to Van der Waals interactions in planparallel geometry
我们建立了一个一般的等效范德华相互作用能内的非本地范德华泛函的密度泛函理论的形式主义和内的形式主义的领域的方法的基础上的长期决定因素的电磁场模式。然后，我们明确地比较了这两种方法的情况下，一个planparallel几何形状与连续变化的介电响应函数，并表明它们各自的数值实现是不等价的。这使我们能够讨论这两种方法的优点和任何一种方法在一个简单的模型计算的可能优势。
2006-12-04 cond-mat.mtrl-sci
Implementation of van der Waals Density Functional Approach to the Spin-Polarized System: Interaction Potential between Oxygen Molecules
我们提出了一个实用的方法，自旋极化系统内的范德华密度泛函（vdw-DF）。该方法适用于气相氧分子和平行（H型）对氧分子。发现vdW-DF提高了平衡距离和结合能。特别是，一种类型的vdW-DF可以合理地描述这样的系统。范德华相互作用已被证实具有与磁相互作用相当的能量，但出现的距离比后者长。
2013-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Atomic bonding and electrical characteristics of two-dimensional graphene/boron nitride van der Waals heterostuctures with manufactured defects via binding energy and bond-charge model
采用结合能-键-电荷模型研究了二维石墨烯/BN范德华异质结构的原子成键和电学性质。我们通过制造缺陷来操纵它的原子键合和电学性质。我们发现该过程产生了具有平带的能带结构，即，在费米能级上没有色散的水平能带结构。因此，我们的研究是有意义的，因为这是第一次报告，这种平面带的缺陷石墨烯/BN范德华异质结构。
2021-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals Coefficients of Atoms and Molecules from a Simple Approximation for the Polarizability
提出了一种简单有效的计算方法，利用密度泛函理论计算了近似的频率依赖极化率，从而得到了近似的范德华系数。从独立电子动能泛函的Tvas-Fermi-vonWeizsäcker（TFvW）近似出发，计算了原子和分子的动力学偶极极化率.因此计算了一些闭壳层离子和一些分子的范德华系数，并与完全第一性原理计算得到的值进行了比较。在这些测试案例中的成功显示了潜在的建议TFvW近似响应函数在捕捉远程相关性的本质，并可能提供有用的信息，用于构建一个功能，自然包括范德华相互作用。
2009-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Are Magnons just the van der Waals interaction in Disguise?
该研究扩展了范德瓦尔斯相互作用的MBD模型以包含磁性，重现海森堡哈密顿量，并证明磁振子与电荷偶极波同源于多体电子密度涨落。
2024-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectrics and Photovoltaics in Endohedral Fullerenes-based van der Waals Heterostructures
采用密度泛函理论计算方法，研究了系列偏压可控内嵌富勒烯（TM@C28，TM= Ti-Ni）的铁电、电学和光学性质.重要的发现是，Cr@C28具有大的电偶极矩和适当的带隙（~1.2eV）作为铁电光伏材料的构建块。通过将Cr@C28分子夹在两个范德华层之间，例如，在石墨烯或过渡金属二硫属化物的情况下，异质结构可以具有具有高可调谐性和性能的奇异铁电和光伏性质。
2022-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals interactions in DFT made easy by Wannier functions
原子和分子之间普遍存在的范德华相互作用对于许多分子和固体结构是重要的。这些系统通常使用密度泛函理论（DFT）从第一原理进行研究。然而，通常使用的DFT泛函不能捕捉范德瓦尔斯效应的本质。已经提出了许多尝试来纠正这个问题，这是不完全令人满意的，因为它们要么是非常复杂和计算昂贵的或有一个基本的半经验的字符。我们在这里描述了一种新的方法，基于使用的最大局部化的Wannier函数，这似乎是有前途的，是简单的，高效的，准确的，和可转移的（电荷极化效应自然包括在内）。测试应用的结果。
2007-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Magnon transport in quasi-two-dimensional van der Waals antiferromagnets
最近出现的2D范德瓦尔斯磁体下降到原子层厚度提供了一个令人兴奋的平台，探索量子磁学和自旋电子学的应用。范德华性质稳定了作为磁各向异性的结果的长程铁磁有序。此外，巨隧穿磁电阻和电控制磁已被报道。然而，2D范德华磁体的磁振子，基于磁振子的自旋电子学的潜力尚未被探索。在这里，我们报告的实验观察到的长距离的磁振子输运在准二维范德华反铁磁体MnPS3，这表明2D磁铁作为有前途的候选材料的磁振子。随着2D MnPS3厚度的减小，观察到较短的磁振子扩散长度，这可以归因于表面杂质诱导的磁振子散射。我们的研究结果可以为探索量子磁现象和设计基于二维范德华磁体的未来磁器件铺平道路。
2019-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Adsorbate vibrational modes enhancement of radiative heat transfer and van der Waals friction
我们研究了两个半无限固体之间的传热和范德华摩擦对物体介电性质的依赖关系。我们表明，传热和范德华摩擦在短的固体之间的分离可能会增加许多数量级时，表面被吸附物覆盖，或可以支持低频表面等离子体。在这种情况下，热传递和范德华摩擦由吸附物振动模式或表面等离子体激元模式之间的共振光子隧穿决定。当吸附层中存在平行于表面振动的声学分支时，如Cs在Cu（100）表面上吸附的情况，范德华摩擦的增强特别大。在这种情况下，我们表明，即使对于分离$d=10$ nm，吸附物引起的范德华摩擦可以是如此之大，它可以用目前最先进的设备进行测量。范德华摩擦的特征在于强距离依赖性（$\sim 1/d^6$），并且在小距离处，它可以比在\cite{Stipe}中观察到的\textit{the electrostatic}摩擦大得多。\vskip 0.3 cm \textit{Keywords}：非接触摩擦、范德华摩擦、辐射传热、原子力显微镜、吸附质振动模式
2006-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
van der Waals interaction of parallel polymers and nanotubes
我们研究了简单的，平行的聚合物和纳米管的相互作用，并制定了一个计划，包括范德华相互作用的密度泛函理论（DFT）的框架内，这些分子在中远程分离。我们主要关注聚合物聚乙烯，全同立构聚丙烯和全同立构聚氯乙烯，但我们的方法更普遍地适用于所有简单的聚合物和纳米管。从第一性原理DFT计算，我们提取的聚合物的电子密度和它们的静电响应。在简单的对称性假设下，我们推导出范德华相互作用能的显式表达式。
2004-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
