First- and second-order magneto-optical effects and intrinsically anomalous transport in the two-dimensional van der Waals layered magnets CrXY (X=S,Se,Te;Y=Cl,Br,I)

凝聚态物理 磁化 铁磁性 物理 磁晶各向异性 霍尔效应 双层 反铁磁性 磁各向异性 磁场 化学 量子力学 生物化学 膜
作者
Xiuxian Yang,Ping Hsing Yang,Xiaodong Zhou,Wanxiang Feng,Yugui Yao
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (5) 被引量:24
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.054408
摘要

Recently, the two-dimensional magnetic semiconductor CrSBr has attracted considerable attention due to its excellent air-stable property and high magnetic critical temperature. Here, we systematically investigate the electronic structure, magnetocrystalline anisotropy energy, first-order magneto-optical effects (Kerr and Faraday effects), and second-order magneto-optical effects (Sch\"afer-Hubert and Voigt effects) as well as intrinsically anomalous transport properties (anomalous Hall, anomalous Nernst, and anomalous thermal Hall effects) of two-dimensional van der Waals layered magnets $\mathrm{Cr}\mathit{XY} (X=\mathrm{S},\mathrm{Se},\mathrm{Te};Y=\mathrm{Cl},\mathrm{Br},\mathrm{I})$ by using first-principles calculations. Our results show that monolayer and bilayer $\mathrm{Cr}\mathit{XY} (X=\mathrm{S},\mathrm{Se})$ are narrow-band-gap semiconductors, whereas monolayer and bilayer $\mathrm{CrTe}Y$ are multiband metals. The magnetic ground states of bilayer $\mathrm{Cr}\mathit{XY}$ and the easy magnetization axis of monolayer and bilayer $\mathrm{Cr}\mathit{XY}$ are confirmed by the magnetocrystalline anisotropy energy calculations. Utilizing magnetic group theory analysis, the first-order magneto-optical effects as well as anomalous Hall, anomalous Nernst, and anomalous thermal Hall effects are identified to exist in a ferromagnetic state with out-of-plane magnetization. The second-order magneto-optical effects are not restricted by the above symmetry requirements, and therefore they can arise in ferromagnetic and antiferromagnetic states with in-plane magnetization. The calculated results are compared with the available theoretical and experimental data of other two-dimensional magnets and some conventional ferromagnets. The present work reveals that monolayer and bilayer $\mathrm{Cr}\mathit{XY}$ with superior magneto-optical responses and anomalous transport properties provide an excellent material platform for the promising applications of magneto-optical devices, spintronics, and spin caloritronics.
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
AAA发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
酥酥发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI6.2的应助被郜连虎采纳,获得10
刚刚
lxt发布了新的文献求助10
1秒前
Zhong发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花的应助被gissw采纳,获得10
2秒前
宋敏瑜完成签到,获得积分10
2秒前
YiLuck发布了新的文献求助10
2秒前
Mm11的应助被XXXXXX采纳,获得10
2秒前
顺心人达完成签到 ,获得积分10
2秒前
天天快乐的应助被木昜采纳,获得10
2秒前
lelehanhan发布了新的文献求助10
2秒前
000发布了新的文献求助10
3秒前
昭昭完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
小蘑菇的应助被佚之采纳,获得10
3秒前
xiaojinyu131发布了新的文献求助50
3秒前
3秒前
清秀芝麻完成签到,获得积分10
4秒前
DDDhrrrr完成签到,获得积分10
4秒前
orixero的应助被wang采纳,获得10
4秒前
Lucas完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
阿may完成签到,获得积分10
5秒前
学术底层fw发布了新的文献求助200
5秒前
zxt完成签到,获得积分20
5秒前
随意就好发布了新的文献求助10
5秒前
董帅铭发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
Jasper的应助被人来人往采纳,获得10
6秒前
青鹰完成签到,获得积分10
6秒前
huofuman完成签到,获得积分10
6秒前
万能图书馆的应助被林瑶采纳,获得10
7秒前
DDDhrrrr发布了新的文献求助10
7秒前
littleqq完成签到,获得积分10
7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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8138882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9539345
关于积分的说明 21635190
捐赠科研通 7723058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3420660
关于科研通互助平台的介绍 2545923
邀请新用户注册赠送积分活动 2462598