Nonvolatile magnetoelectric coupling in two-dimensional van der Waals sandwich heterostructure CuInP2S6/MnCl3/CuInP2S6

自旋电子学 材料科学 凝聚态物理 磁性 铁磁性 异质结 居里温度 范德瓦尔斯力 单层 磁各向异性 纳米技术 光电子学 磁化 物理 磁场 分子 量子力学
作者
Zichun Wang,Honggang Pan,Baozeng Zhou
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:25 (42): 29098-29107 被引量:3
标识
DOI:10.1039/d3cp03798c
摘要

Electrical control of magnetism is of great interest for low-energy-consumption spintronic applications. Due to the recent experimental breakthrough in two-dimensional materials, with the absence of hanging bonds on the surface and strong tolerance for lattice mismatch, heterogeneous integration of different two-dimensional materials provides a new opportunity for coupling between different physical properties. Here, we report the realization of nonvolatile magnetoelectric coupling in vdW sandwich heterostructure CuInP2S6/MnCl3/CuInP2S6. Using first-principles calculations, we reveal that when interfacing with ferroelectric CuInP2S6, the Dirac half-metallic state of monolayer MnCl3 will be destroyed. Moreover, depending on the electrically polarized direction of CuInP2S6, MnCl3 can be a half-metal or a ferromagnetic semiconductor. We unveil that the obtained ferromagnetic semiconductor in MnCl3 can be attributed to the different gain and loss of electrons on the two adjacent Mn atoms due to the sublattice symmetry broken by interlayer coupling. The effects of interfacial magnetoelectric coupling on magnetic anisotropy and ferromagnetic Curie temperature of MnCl3 are also investigated, and a multiferroic memory based on this model is designed. Our work not only provides a promising way to design nonvolatile electrical control of magnetism but also renders monolayer MnCl3 an appealing platform for developing low-dimensional memory devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
十一发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
4秒前
5秒前
Pendragon发布了新的文献求助10
5秒前
xinyao完成签到,获得积分10
6秒前
不吃西瓜发布了新的文献求助10
6秒前
内啡呔完成签到,获得积分20
7秒前
ll61发布了新的文献求助20
8秒前
海藻发布了新的文献求助10
9秒前
xinyao发布了新的文献求助10
10秒前
影子完成签到,获得积分10
11秒前
852应助Pendragon采纳,获得10
11秒前
李苗苗发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
繁荣完成签到,获得积分10
13秒前
LioXH完成签到 ,获得积分10
14秒前
从容襄完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
王彧琦发布了新的文献求助10
18秒前
薛妖怪完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
猩心发布了新的文献求助10
22秒前
香香甜甜发布了新的文献求助20
23秒前
23秒前
23秒前
汉堡包应助内啡呔采纳,获得10
23秒前
23秒前
24秒前
今后应助王路飞采纳,获得10
25秒前
脓毒症发布了新的文献求助10
27秒前
薛妖怪发布了新的文献求助10
28秒前
一帆风顺发布了新的文献求助30
28秒前
肖恩发布了新的文献求助10
29秒前
邓邓完成签到 ,获得积分10
29秒前
jhcdgszjdcb发布了新的文献求助10
29秒前
zzw完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
LioXH发布了新的文献求助10
30秒前
hinelson完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
Images that translate 500
中国新能源电池回收利用产业发展报告(2024) 400
Handbook of Innovations in Political Psychology 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3842966
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385020
关于积分的说明 10538533
捐赠科研通 3105563
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710459
邀请新用户注册赠送积分活动 823636
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774170