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:11
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
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
2秒前
3秒前
优秀的白卉完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
QXS完成签到 ,获得积分10
4秒前
默默的斑马完成签到,获得积分10
5秒前
yanmh完成签到,获得积分10
5秒前
靖哥哥发布了新的文献求助10
7秒前
呼呼呼完成签到,获得积分10
7秒前
派大星发布了新的文献求助10
8秒前
碎冰蓝完成签到,获得积分10
10秒前
15秒前
北冰洋的夜晚An完成签到,获得积分20
16秒前
slin_sjtu完成签到,获得积分0
17秒前
17秒前
万能图书馆应助sxd采纳,获得10
18秒前
fangyifang发布了新的文献求助10
18秒前
Enoch发布了新的文献求助10
18秒前
XS_QI完成签到 ,获得积分10
20秒前
你终硕完成签到 ,获得积分10
20秒前
Autin完成签到,获得积分0
21秒前
vanco完成签到,获得积分10
22秒前
星辰大海应助weddcf采纳,获得10
22秒前
目眩发布了新的文献求助10
22秒前
跳跃的语柔完成签到,获得积分10
23秒前
zero桥完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
25秒前
CodeCraft应助派大星采纳,获得10
27秒前
sxd发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
weddcf发布了新的文献求助10
30秒前
for_abSCI完成签到,获得积分10
30秒前
潘啊潘完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
科研通AI5应助qiulong采纳,获得10
37秒前
顺心的夜南完成签到,获得积分10
38秒前
网上飞完成签到,获得积分10
41秒前
强壮的美女完成签到 ,获得积分10
42秒前
lee完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
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 3776116
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321700
关于积分的说明 10206716
捐赠科研通 3036792
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666450
邀请新用户注册赠送积分活动 797459
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757841