Two-dimensional ferromagnetism with strong magnetic interactions induced by Janus-type hydrogenation in FeSe2

铁磁性 凝聚态物理 物理 反铁磁性 原子轨道 自旋(空气动力学) 电子 量子力学 热力学
作者
Wen Qiao,Shiming Yan,Yue Hu,Chengyang Zhao,Shiran Gao,Ru Bai,Tiejun Zhou
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:107 (18) 被引量:16
标识
DOI:10.1103/physrevb.107.184419
摘要

In this paper, using first-principles calculations, we find that single-face (Janus-type) hydrogenation induces a magnetic transition from a ${120}^{\ensuremath{\circ}}$ noncollinear antiferromagnet (AFM) to a robust ferromagnet (FM) with high Curie temperature $({T}_{\mathrm{c}},\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\ensuremath{\sim}345\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{K})$ and large perpendicular magnetic anisotropy (MA, $\ensuremath{\sim}2$ meV) in two-dimensional (2D) $\mathrm{Fe}{\mathrm{Se}}_{2}$. This hydrogenation results in a shift of spin-down states of in-plane orbitals $({d}_{xy}/{d}_{{x}^{2}\ensuremath{-}{\mathrm{y}}^{2}})$ to the Fermi level, which is crucial in inducing the high ${T}_{\mathrm{c}}$ and large perpendicular MA. To clarify the strong FM, we proposed a mechanism, i.e., FM direct exchange interaction of spin-down half-filled in-plane orbitals. This interaction is different from the traditional direct exchange interactions in most 2D magnets, which tend to form AFM coupling. As the inversion symmetry is broken, a significant Dzyaloshinskii-Moriya interaction (DMI; $\ensuremath{\sim}2.6$ meV) is also induced by the Janus-type hydrogenation. It is found that tuning the exchange integral of orbitals can change the sign of its component of the DMI, providing an approach to manipulate the chirality of magnetic order.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
1秒前
令狐擎宇发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
啦啦啦发布了新的文献求助200
3秒前
猫小树完成签到 ,获得积分10
4秒前
丘比特应助小巧的松思采纳,获得10
5秒前
科目三应助时歌采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助稳重傲柔采纳,获得10
5秒前
Hello应助ZZW采纳,获得10
6秒前
xh发布了新的文献求助10
6秒前
标致的冷梅完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
包容凌翠发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科研通AI6应助张杰采纳,获得10
8秒前
8秒前
Yukirin发布了新的文献求助10
8秒前
阿蓉啊完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
斜玉完成签到,获得积分10
9秒前
甜蜜听云完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
chen完成签到,获得积分10
10秒前
菠小萝完成签到,获得积分10
10秒前
liputao完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
mochaff完成签到,获得积分10
11秒前
赘婿应助GOODYUE采纳,获得10
11秒前
111发布了新的文献求助10
11秒前
lzh发布了新的文献求助10
12秒前
易烊干洗发布了新的文献求助20
12秒前
向野发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Routledge Handbook on Spaces of Mental Health and Wellbeing 500
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5320015
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4461987
关于积分的说明 13885224
捐赠科研通 4352699
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2390804
邀请新用户注册赠送积分活动 1384435
关于科研通互助平台的介绍 1354258