Magneto-electric coupling beyond van der Waals interaction in two-dimensional multiferroic heterostructures

凝聚态物理 自旋电子学 磁化 多铁性 铁磁性 材料科学 反铁磁性 极化密度 铁电性 磁各向异性 异质结 范德瓦尔斯力 物理 磁场 光电子学 电介质 量子力学 分子
作者
Chao Jin,Chang Liu,Feng Ren,Wang Bing,Minglei Jia,Qinfen Gu
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:123 (26)
标识
DOI:10.1063/5.0180680
摘要

Exploring two-dimensional (2D) multiferroic systems with strong magneto-electric coupling properties holds significant application value in nanoscale spintronics devices. However, due to the weak interlayer van der Waals interactions, strong magneto-electric coupling in 2D heterostructures is relatively rare. By using first-principles simulations, we demonstrate that in the NiPS3/Sc2CO2 heterostructure, the ferroelectric polarization switching of the Sc2CO2 layer induces a transition in the magnetic ground state of the NiPS3 layer from the ferromagnetic state to antiferromagnetic ordering, accompanied by a transformation from a semiconductor to a half-metallic state. This magnetic phase transition is caused by a novel magneto-electric coupling mechanism: the polarization switching changes the band alignment between the two materials and then induces a significant interlayer charge transfer, leading to the emergence of Stoner itinerant ferromagnetism. In addition, the polarization switching can also change the magnetic anisotropy from an easy magnetization plane to an easy magnetization axis. These results not only offer a promising multiferroic heterostructure for nonvolatile memory devices and magnetic sensors but also provide a feasible approach for designing multiferroic system with strong magneto-electric coupling.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
沈嘀嘀完成签到,获得积分10
1秒前
cctv18应助yutian采纳,获得10
1秒前
1秒前
LIU关闭了LIU文献求助
1秒前
好好科研多看文献关注了科研通微信公众号
1秒前
科研小白完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
Eason完成签到,获得积分10
3秒前
zhangsan发布了新的文献求助10
4秒前
Peissen完成签到,获得积分10
4秒前
128536完成签到,获得积分10
4秒前
沈嘀嘀发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
cctv18应助hys采纳,获得10
5秒前
361完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
赘婿应助Sumoon采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
Eason发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
呆小仙发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
xuleiman发布了新的文献求助10
9秒前
朱先生发布了新的文献求助10
9秒前
sldragon发布了新的文献求助10
10秒前
longer发布了新的文献求助10
10秒前
Maxpan发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
赘婿应助复杂的如萱采纳,获得10
12秒前
13秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Hieronymi Mercurialis Foroliviensis De arte gymnastica libri sex: In quibus exercitationum omnium vetustarum genera, loca, modi, facultates, & ... exercitationes pertinet diligenter explicatur Hardcover – 26 August 2016 900
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2403340
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2102311
关于积分的说明 5304448
捐赠科研通 1829886
什么是DOI,文献DOI怎么找? 911912
版权声明 560458
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487550