Magnetoelectric Raman Force on Shear Phonons in a Frustrated van der Waals Bilayer Magnet
Institute for Theoretical Physics, Technical University Braunschweig(布伦瑞克工业大学理论物理研究所)
研究揭示了反铁磁双层磁体中剪切声子的磁电拉曼力,通过二次响应机制产生相干声子,发现其各向异性和磁子寿命的敏感性。
2026-02-18 cond-mat.str-el
Multiferroic-enabled magnetic exciton in 2D quantum entangled van der Waals antiferromagnet NiI2
物质-光相互作用是从量子光学到凝聚态物理的各种研究领域的中心,开辟了激光物理等新领域。磁激子是在磁性绝缘体中发现的一个罕见的例子。然而,观察到外部变量控制物质-光相互作用的情况相对较少。在这里,我们报告说,打破反转对称性的多铁性可以作为一个外部旋钮,使磁激子在范德华反铁磁体NiI 2。我们进一步发现这种磁激子是由张-莱斯三重态和张-莱斯单重态的基本量子纠缠态之间的跃迁产生的。这种量子纠缠在1.384 eV处产生超尖锐的光学激子峰,线宽为5 meV。我们的工作表明NiI 2是二维磁有序的,具有内在的量子纠缠基态。
2021-12-22 cond-mat.str-el
Three-dimensional ferromagnetism and magnetotransport in van der Waals Mn-intercalated tantalum disufide
范德华(vdW)铁磁体是一类重要的自旋电子学材料。最近发现的原子vdW磁体CrI $_3$和Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$引发了二维(2D)磁性领域的复兴。本文系统地研究了2 H-Mn $_{0.28}$ TaS $_2$单晶,它是一种二维vdW铁磁体,$T_c$ $\sim$为82.3 K,具有较大的面内磁各向异性。测量Mn $K$ -边缘X射线吸收光谱以提供关于其电子状态和局部原子环境的信息。在$T_c$附近测量的详细的磁性等温线表明,2 H-Mn $_{0.28}$ TaS $_2$内的自旋耦合是三维(3D)海森堡型耦合与自旋之间的吸引长程相互作用,衰减为$J(r)\approx r^{-4.85}$。电阻率$ρ(T)$和热电势$S(T)$都在$T_c$附近表现出异常,证实了空穴型输运载流子与局部矩的强烈相互作用。一个不寻常的角度相关的磁阻进一步观察,这表明一个可能的场诱导的新的磁结构。
2021-10-21 cond-mat.str-el
Magnetic order, magnons, and crystal fields in van der Waals CeSiI
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Columbia University(哥伦比亚大学);National Synchrotron Light Source II, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室国家同步光源II);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
通过中子、X射线吸收和共振X射线光谱研究新型重费米子范德华超导体CeSiI的磁激发,确定了有效哈密顿量、晶场基态和磁振子,并发现准二维晶格上的各向同性海森堡相互作用(以铁磁最近邻交换为主)能很好地解释低能动力学并稳定共旋自旋摆线,为第一性原理建模和微观理解重费米子物理、非常规超导及量子临界性奠定基础。
2026-05-27 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
Unconventional pressure-driven metamagnetic transitions in topological van der Waals magnets
激活范德华磁体和器件中有序态之间的变磁跃迁为自旋电子学带来了巨大的机遇。我们表明,外部压力,这增强了层间跳跃,而不引入化学障碍,触发多个变磁转换冷却后的拓扑范德华磁体Mn(Bi $_{1-x}$ Sb $_x$)$_4$ Te $_7$,其中的反铁磁层间超交换耦合与介导的反位Mn自旋的铁磁层间耦合竞争。温度-压力相图表明,虽然从顺磁到有序态的有序温度几乎与压力无关,但变磁转变显示出非平凡的压力和温度依赖性,甚至重新进入。对于这些高度各向异性的磁体,我们归因于前者的有序温度仅弱依赖于层内参数,后者的两个层间耦合的参数不同的压力和温度依赖性。我们对这些不同的磁相互作用的独立探测为范德华磁体中的有效磁操纵铺平了道路。
2022-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis, Engineering, and Theory of 2D van der Waals Magnets
自发磁序是三维(3D)材料中的一个常规实例,但在很长一段时间内,它在2D世界中仍然难以捉摸。最近,第一个例子(独立的)2D范德华(vdW)晶体与磁序,反铁磁或铁磁,已被报道。在这篇综述中,我们描述了最新的领域的磁性二维材料的合成,工程和理论方面的重点。我们还讨论了未来工作的挑战和许多不同的有希望的方向。
2020-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetism and magnetoelastic effect in 2D van der Waals multiferroic CuCrP2S6
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Air Force Research Laboratory(空军研究实验室);The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
研究了二维范德华多铁体CuCrP2S6的基态磁性和磁场演化,揭示了其磁序与磁弹性耦合效应,为未来磁电研究奠定基础。
2026-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Skyrmions in twisted van der Waals magnets
二维手征磁体中的磁skyrmions通常通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和外部磁场的组合来稳定。在这里,我们表明,skyrmion也可以稳定在扭曲的莫尔超晶格中的外部磁场的情况下。我们的设置包括一个2D铁磁层扭曲的反铁磁衬底的顶部。铁磁层和衬底之间的耦合产生有效的交变交换场。我们发现一个大区域的Skyrmion晶体相时的莫尔周期和Skyrmion的长度尺度是兼容的。与磁场下的手征磁体不同,莫尔超晶格中的skyrmions显示出易轴(Ising)各向异性的增强的稳定性,这对于实现skyrmions是必不可少的,因为大多数范德华磁体具有易轴各向异性。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exchange-bias controlled correlations in magnetically encapsulated twisted van der Waals dichalcogenides
扭曲范德华材料已经成为实现奇异关联态的一个典型平台。在这里,我们表明,扭曲的二硫属化物双层(WSe $_2$)之间的磁性范德华材料(CrBr $_3$)封装功能与可调谷和自旋风味的平带。我们证明,当电子-电子相互作用,自旋铁磁和谷铁磁状态出现在平坦的带,源于相互作用,内在的自旋轨道耦合和交换邻近效应之间的相互作用。我们表明,特定的对称性破缺状态是由相对排列的磁化封装,展示了交换偏置控制的相关态的出现。我们的研究结果提出了一种新的范德华异质结构,其中对称性破缺态来自扭曲工程,自旋轨道耦合和交换邻近之间的真正相互作用,为探索物质的奇异集体态提供了一个强有力的起点。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electric field driven spin textures in heavy fermion van der Waals magnets
该研究针对范德瓦尔斯重费米子材料CeSiI,通过有效自旋模型探究其磁相图,发现外电场可调控Kondo耦合与磁耦合,实现不同磁有序共存并稳定新型涡旋相,为手性磁相调控提供新途径。
2024-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic frustration in a van der Waals metal CeSiI
在金属范德华(vdW)耦合材料中实现磁阻挫一直被视为一个有前途的平台,以探索新的现象,无论是在散装物质和剥离设备。然而,到目前为止,一直缺乏合适的材料平台。在这里,我们证明了CeSiI主机巡回电子共存的异国情调的磁性。在CeSiI中,磁性铈原子形成夹在范德华堆叠的碘层之间的三角形双层结构。从电阻率和磁强计测量,我们证实了巡游电子与磁性的共存与占主导地位的反铁磁交换之间的强Ising的Ce时刻低于7 K。中子衍射直接证实了1.6 K时的磁序,其无公度传播矢量k ~(0.28,0,0.19),表明了该系统中进一步邻磁相互作用的重要性。沿c轴的两步磁场诱导相变的存在进一步表明在基态的磁阻挫。我们的研究结果提供了一个新的材料平台托管的巡游电子和沮丧的磁性共存的vdW系统,在那里产生的奇异现象,在低维自旋,电荷和晶格之间的丰富的相互作用,可以探索。
2021-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall effect in a van der Waals triangular magnet FeCl2
热输运是研究低能、电中性准粒子在绝缘磁体中的一个重要手段。在这封信中,我们报告了一个大的磁热导率和热霍尔效应(THE)在范德华反铁磁体FeCl 2的观察。磁热导率达到~ 700%以上,表明强的磁振子-声子耦合。此外,我们还发现了一个可观的热霍尔信号,该信号的变化与从反铁磁态到极化铁磁态的自旋翻转跃迁同时发生。我们的理论计算表明,除了Berry曲率诱导的反交叉点的杂交磁振子和声学声子模式的FeCl 2,其他机制需要考虑所观察到的THE的大小。
2023-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deep learning methods for Hamiltonian parameter estimation and magnetic domain image generation in twisted van der Waals magnets
本研究针对扭曲范德瓦尔斯磁体磁哈密顿量分析的精度与效率局限,开发基于全连接网络的回归与生成模型,实现磁畴图像与哈密顿量参数的双向映射,经验证性能可靠,拓展了深度学习在该领域的应用。
2024-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
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
Fundamentals and applications of Van der Waals magnets in magnon spintronics
本文为观点类研究,阐述了基于原子级薄范德瓦尔斯磁体的磁振子自旋电子学的研究进展与挑战,介绍了磁振子自旋流的特性与应用潜力,为该领域后续研究提供方向参考。
2025-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Role of non-locality in exchange-correlation for magnetic 2D van der Waals materials
为了获得铁磁二维范德华材料的精确独立粒子描述,我们将准粒子自洽$GW$(QSGW)方法应用于VI $_3$、CrI $_3$、CrGeTe $_3$和Fe $_3$ GeTe $_2$ . QSGW描述了单粒子哈密顿量中的非定域交换关联项。非定域项不仅作为密度泛函理论(DFT)中的$U$ + $U$,而且对于区分半导体中的占据态和未占据态也很重要。我们指出了DFT+ $U$在模拟QSGW时的局限性。
2020-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complete mapping of magnetic anisotropy for prototype Ising van der Waals FePS$_3$
几种Ising型磁性范德华(vdW)材料表现出稳定的磁基态。尽管这些明确的实验证明,一个完整的理论和微观理解他们的磁各向异性仍然缺乏。特别是,确定其一维(1-D)伊辛性质的有效性限制仍然没有调查的定量方式。在这里,我们进行了完整的映射的磁各向异性的原型伊辛vdW磁铁FePS $_3$的第一次。结合转矩磁强计测量与静磁模型分析和相对论密度泛函总能量计算,我们成功地构建了三维(3-D)映射的磁各向异性的磁转矩和能量。结果不仅定量地证实了易磁化轴垂直于$ab$平面,而且揭示了$ab$、$ac$和$bc$平面内的各向异性。我们的方法可以应用到详细的定量研究的磁性在vdW材料。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Thermal Hall Effect in an Insulating van der Waals Magnet VI3
二维(2D)范德华(vdW)磁体已经成为发现和探索物理现象和新物理的肥沃的操场。在这封信中,我们报道了在绝缘范德华铁磁体VI3中观测到的反常热霍尔效应(THE),其中\k{appa}_x y~1 × 10 ^(-2)W K ^(-1)m ^(-1)。热霍尔信号在没有外部磁场的情况下持续存在,并且在磁化切换时翻转符号。结合理论计算,我们证明了VI3具有THE的双重性质,即,在较高温度下由铁磁蜂窝晶格承载的拓扑磁振子和在较低温度下由磁振子-声子耦合诱导的声子主导。我们的研究结果不仅将VI3定位为第一个研究反常磁振子和声子THEs的铁磁系统,而且使其成为自旋电子学/磁振子应用的潜在平台。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelectric imprint of skyrmions in van der Waals bilayers
针对斯格明子难以追踪与操控的问题,本文提出利用范德华双层膜中的滑移铁电与近邻耦合,将磁性斯格明子等周期印记为电学斯格明子,从而实现其全电学读取与操控。
2024-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic order in van der Waals antiferromagnet CrPS4: anisotropic H-T phase diagrams and effects of pressure
通过测量比热和全面各向异性的温度和磁场依赖的磁化强度,研究了范德瓦尔斯反铁磁体CrPS 4单晶样品。此外,热容和磁化强度的测量分别在高达~21 kbar和~14 kbar的压力下进行。在常压下,观察到两个磁性转变,在TN ~ 37 K时从顺磁到反铁磁的二级转变,在T ~* ~ 34 K时发生一级自旋重取向转变。利用M(T,H)数据绘制了各向异性H-T相图.随着压力的增加,TN受到微弱抑制,dTN/dP ~ -0.1 K/kbar。另一方面,T* 被相当迅速地抑制,其中dT*/dP ~ -2 K/kbar,外推到Pc ~ 15 kbar处的可能的量子相变。
2021-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable moire spinons in magnetically encapsulated twisted van der Waals quantum spin-liquids
量子自旋液体范德华磁体如TaS $_2$、TaSe $_2$和RuCl $_3$提供了一个天然的平台来探索与自旋物理学相关的新的奇异现象,其性质可以通过与铁磁绝缘体如CrBr $_3$的交换接近来控制。本文提出了一种基于量子自旋液体双层结构的扭曲范德华异质结构。我们证明了自旋平坦带和拓扑自旋态的出现在这样的异质结构,拓扑间隙的出现是由扭曲驱动。我们进一步表明,自旋能带结构可以通过交换邻近效应控制的铁磁铅。最后,我们展示了如何结合小磁场与隧道光谱,磁封装异质结构提供了一种表征的量子自旋液体状态的性质。我们的研究结果提出了扭曲的量子自旋液体双层膜作为潜在的平台奇异的莫尔旋子现象,展示了磁性范德华异质结构的多功能性。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic domain walls of the van der Waals material Fe$_3$GeTe$_2$
在二维材料中,Fe $_3$ GeTe $_2$由于其具有已知范德瓦耳斯材料中最高居里温度之一的铁磁性质和容纳skyrmions的潜力而占据了非常重要的位置。在这个实验和理论相结合的工作中,我们调查的磁泡域以及微观畴壁轮廓使用自旋极化扫描隧道显微镜结合原子自旋动力学模拟进行参数从密度泛函理论计算。我们发现在隧穿结中存在一个弱的磁电效应,它通过电场影响畴壁宽度,并确定了磁泡畴崩塌的临界磁场。我们的发现揭示了Fe $_3$ GeTe $_2$表现出的复杂磁性的起源。
2022-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic order and its interplay with structure phase transition in van der Waals ferromagnet VI$_3$
范德华磁铁VI $_3$展示了有趣的磁性,使其在各种应用中的伟大使用。然而,它的微观磁性结构尚未确定。在这里,我们报告的中子衍射和磁化率测量VI $_3$,揭示了铁磁顺序的磁矩方向从$c$轴倾斜约36°在4 K。在$T_C$ = 50 K时磁序完全消失之前,在~27 K的温度下观察到了伴随着结构畸变的自旋重取向.在4 K下~1.3 $μ_B$的精细磁矩远低于2 $μ_B$ / V $^{3+}$的完全有序自旋磁矩,表明VI $_3$中存在与自旋磁矩反平行的轨道磁矩和强的自旋-轨道耦合.这导致强磁弹性相互作用,使得VI $_3$的磁性质容易通过应变和压力进行调节。
2021-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional Hall effect and its variation with Co-doping in van der Waals Fe3GeTe2
二维(2D)vanderWaals(vdW)磁性材料由于其能将长程磁有序稳定到原子尺度,以及具有独特功能的新型自旋电子器件的前景而引起了人们的广泛关注。澄清的磁阻特性及其相关的基本磁配置是必不可少的二维VDW为基础的自旋电子器件。本文研究了Co掺杂对Fe_3GeTe_2磁性和磁输运性质的影响。磁输运测量揭示了一种不寻常的霍尔效应行为,其强度被Co掺杂大大改变,并归因于潜在的复杂自旋织构。目前的研究结果提供了一个线索,剪裁的基础相互作用所需的实现各种非常规的自旋纹理的二维VDW FM为基础的自旋电子学。
2021-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A three-stage magnetic phase transition revealed in ultrahigh-quality van der Waals magnet CrSBr
范德华(vanderWaals,vdW)磁体由于其在低维磁性的基础研究和自旋电子器件中的潜在应用中的重要性而受到越来越多的关注。vdW磁体的高结晶质量是保持固有磁性和电子特性的关键,特别是当剥离到2D极限时。在这里,超高品质的空气稳定的vdW CrSBr晶体的合成使用直接气-固合成方法。通过X射线衍射、二次谐波产生和扫描透射电子显微镜,在从亚毫米到原子分辨率的长度尺度上已经充分证明了高的单晶度和空间均匀性。更重要的是,这些优质CrSBr晶体的比热测量显示在185 K,156 K和132 K的三个热力学异常,揭示了一个阶段性的发展的磁顺序冷却后,这也证实了磁化和运输的结果。我们的超高质量CrSBr可以进一步剥离成单层和双层,为将它们集成到自旋电子学和磁光电应用的异质结构中铺平了道路。
2022-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of CrSnS3: A new Van der Waals ferromagnet
本文报道了一种新的范德瓦耳斯铁磁材料CrSnS_3的实验发现,其居里温度为TC ~ 119 K。居里温度与Chittari et.等. DFT预测(TC =112.3K)的伊辛模型与库仑势的增加。CrSnS 3中的FM有序化温度在Cr基范德华材料中是最高的:CrI 3,CrSiTe 3和CrGeTe 3。直流磁化率在Tc(~ 119 K)处出现一级相变,在AFM Neel温度TN~ 90 K处出现一个极大值;交流磁化率在Tc(~ 119 K)附近出现两个尖峰,在TN~ 90 K处出现一个尖峰.在外加直流磁场中的交流磁化率测量表明,CrSnS 3经历了两个连续的相变:磁化率的急剧增加表明在119 K处的一阶PM到FM,随后在TN~ 90 K处的AFM转变开始时更逐渐地减小。在30 K以下的磁化等温线表明材料在AFM状态下有序化;而在T > 30 K时的磁化等温线急剧上升到其饱和值,证实了铁磁状态。
2022-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mechanical control of physical properties in the van der Waals ferromagnet Cr2Ge2Te6 via application of electric current
Cr2 Ge 2 Te 6是一种范德华铁磁体,居里温度为66 K。在这里,我们报告了一个快速的变化,在应用小直流电流,一个巨大的,但各向异性的磁电效应,和一个尖锐的,晶格驱动的量子开关表现在I-V特性的大块单晶Cr2 Ge 2 Te 6的磁基态。在这些观察到的现象的核心是一个新发现的,强烈的各向异性磁弹性耦合,使强烈的各向异性响应的晶格应用的电流和/或磁场,因此在Cr2 Ge 2 Te 6的奇异现象。磁性半导体中这种罕见的机械可调性为独特的功能材料和器件提供了诱人的前景。
2022-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accessing new magnetic regimes by tuning the ligand spin-orbit coupling in van der Waals magnets
范德华(VdW)材料为低维磁性的研究开辟了新的方向。一个很大程度上未被探索的领域是VdW磁体向新基态的内在调谐。三卤化铬提供了第一个这样的实例,其具有在剥离时出现的层间磁耦合的变化。在这里,我们采取不同的方法来设计新的基态,不是通过剥离,而是通过调整非磁性配体原子(Cl,Br,I)的自旋轨道耦合(SOC)。我们合成了一个三卤化物系列,CrCl $_{3-x-y}$ Br $_{x}$ I $_{y}$,并绘制其磁性能作为Cl,Br和I含量的函数。由此产生的三角形相图揭示了一个挫折制度附近的CrCl $_{3}$。第一性原理计算证实,挫折是由铬和卤化物SOC之间的竞争。此外,我们揭示了在同一领域的剥离实验中的CrCl $_{3-x-y}$ Br $_{x}$ I $_{y}$晶体的体层间耦合的场诱导的变化。
2020-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Terahertz emission in the van der Waals magnet CrSiTe3
范德华磁体CrSiTe 3(CST)引起了人们极大的兴趣,因为它即使在单层形式下也能够保持长程铁磁有序,从而在自旋电子器件中提供了潜在的用途。块体CST晶体具有在晶体表面破缺的反转对称性。利用超快太赫兹(THz)发射光谱和时间分辨THz光谱研究了CST晶体的THz发射,发现在800 nm的飞秒脉冲激发下,晶体表面有较强的THz发射.基于CST空间对称性的理论分析表明,在产生THz辐射的过程中,发生在几个五层厚度的表面上的位移电流起主导作用,这与实验观察到的太赫兹辐射幅度强烈依赖于方位角和泵浦偏振角的结果一致.本研究提供了一种新的有效的太赫兹发射器,以及更好地了解CST的非线性光学响应。这将为研究低维磁性单层/少层范德华晶体的非线性光学响应打开一扇窗。
2020-04-26 cond-mat.str-el physics.optics
Electron correlation effects on exchange interactions and spin excitations in 2D van der Waals materials
尽管做了大量的努力,磁相互作用的性质和电子相关效应在磁性二维(2D)范德华材料中的作用仍然难以捉摸。使用碘化铬$_3$作为一个模型系统,我们表明,计算的电子结构,包括非局域电子相关产生自旋激发与非弹性中子散射测量一致。值得注意的是,这种方法确定了一个未报道的相关增强层间超超交换,旋转的磁振子狄拉克线关闭,并引入了一个间隙沿,高对称性$Γ$ - $K$ - $M$ path. This发现提供了一个不同的角度观察到的间隙开放机制在CrI $_3$,这是以前与自旋轨道耦合通过Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用或Kitaev相互作用。我们的观察阐明了电子相关性在磁性范德华材料中的自旋有序和自旋动力学中的关键作用,并证明了在二维磁性材料的大家族中明确处理电子相关性的必要性。
2020-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring high-TN interlayer antiferromagnetism in a van der Waals itinerant magnet
反铁磁(AFM)范德华(vdW)材料为人工合成AFM自旋电子学提供了一个新的平台,其中自旋相关功能来自于操纵层间的自旋构型。金属vdW反铁磁体被认为在通过电流切换和检测自旋态方面比广泛研究的绝缘对应物具有几个优势,但由于缺乏合适的材料,对其探索得少得多。在这里,利用vdW层间磁性对材料成分的极端敏感性,我们报告了TN ~ 210 K的Co掺杂Fe 4GeTe 2中的巡回反铁磁性,与其他已知的AFM vdW金属相比增加了一个数量级。所得到的自旋配置和取向由掺杂、磁场、温度和厚度敏感地控制,其通过导电有效地读出。这些研究结果表明,具有可调层间交换相互作用和磁各向异性的金属VDW磁体具有很强的优点,适合于AFM自旋电子学应用。
2020-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-correlated exciton-polaritons in a van der Waals magnet
本文在范德华反铁磁体NiPS3中实现了自旋关联激子与微腔光子的强耦合,发现了一类新型极化激元准粒子,为通过腔量子电动力学设计和控制关联电子系统提供了新途径。
2023-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Magnetoelectric effect in van der Waals magnets
本综述梳理了二维范德瓦尔斯磁体中特有的新型磁电效应相关重要发现,指出可通过量子磁异质/同质结设计该效应并应用于自旋电子、光电器件,这类材料有望开辟全新研究方向。
2025-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
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
Zero-field superconducting diode effect induced by magnetic flux in a van der Waals superconductor trigonal PtBi$_2$
The University of Osaka(大阪大学);Tohoku University(东北大学)
在三斜PtBi$_2$中,通过极化磁场控制零磁场下的超导二极管效应,揭示了磁通量对称性破缺的作用
2025-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing magnetism in 2D van der Waals crystalline insulators via electron tunneling
磁性绝缘体是下一代自旋电子学和拓扑器件的关键资源。层状金属卤化物家族有望成为绝缘多铁性、自旋液体和铁磁体,但需要新的表征方法来释放它们的潜力。在这里,我们报告隧穿作为温度和施加的磁场的函数通过层状磁性绝缘体CrI3。我们电学上探测到了磁基态和层间耦合,并观察到了场致变磁转变。双层、三层和四层CrI3势垒的变磁转变导致磁阻分别为95%、300%和550%。我们进一步测量我们的结的非弹性隧穿谱,揭示了丰富的光谱集体磁激发(磁振子)CrI3。我们的研究结果建立了垂直隧穿作为一个多功能的探针磁性原子薄绝缘体。
2018-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunneling transport of mono- and few-layers magnetic van der Waals MnPS$_3$
我们已经研究了单层和少层的MnPS 3的隧穿输运使用导电原子力显微镜。由于铟锡氧化物/MnPS 3/Pt-Ir尖端结的能带排列,对于不同厚度的样品,观察到肖特基结和Fowler-Nordheim隧穿(FNT)的关键特征。使用FNT模型并假设MnPS 3的有效电子质量(0.5 me),我们估计隧道势垒高度为1.31 eV,介电击穿强度为5.41 MV/cm。
2016-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable magnetic properties in van der Waals crystals (Fe$_{1-x}$Co$_x$)$_5$GeTe$_2$
本文报道了钴对范德华(vdW)磁体Fe $_5$ GeTe $_2$的掺杂效应。成功地生长了一系列(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_5$ GeTe $_2$(0 $\leq$ x $\leq$ 0.44)单晶,研究了它们的结构、磁性和输运性质。当x=0.20时,居里温度$T_C$从276 K升高到337 K。此外,磁易轴重新取向的$ab$ -平面从$c$ -轴在未掺杂的Fe $_5$ GeTe $_2$大大增强的磁各向异性。这些磁性将使(Fe $_{0.8}$ Co $_{0.2}$)$_5$ GeTe $_2$在二维极限中更有效地稳定磁序。一个复杂的磁相图被确定在较高的掺杂侧。x=0.44的晶体在$T_C$ =363 K时为一级铁磁,在$T_N$ =335 K时发生反铁磁相变.此外,磁场诱导的自旋翻转转变观察到的AFM基态。我们的工作揭示了(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_5$ GeTe $_2$作为开发新的自旋相关应用的有前途的候选者,并提出了一种方法来工程的vdW磁体的磁性能。
2020-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el