亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A combined first principles study of the structural, magnetic, and phonon properties of monolayer CrI3

密度泛函理论 超级交换 磁矩 凝聚态物理 铁磁性 声子 磁性 化学 磁各向异性 物理 磁化 计算化学 磁场 量子力学
作者
Daniel Staros,Guoxiang Hu,Juha Tiihonen,Ravindra Nanguneri,Jaron T. Krogel,M. Chandler Bennett,Olle Heinonen,Panchapakesan Ganesh,Brenda M. Rubenstein
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:156 (1): 014707-014707 被引量:45
标识
DOI:10.1063/5.0074848
摘要

The first magnetic 2D material discovered, monolayer (ML) CrI3, is particularly fascinating due to its ground state ferromagnetism. However, because ML materials are difficult to probe experimentally, much remains unresolved about ML CrI3's structural, electronic, and magnetic properties. Here, we leverage Density Functional Theory (DFT) and high-accuracy Diffusion Monte Carlo (DMC) simulations to predict lattice parameters, magnetic moments, and spin-phonon and spin-lattice coupling of ML CrI3. We exploit a recently developed surrogate Hessian DMC line search technique to determine CrI3's ML geometry with DMC accuracy, yielding lattice parameters in good agreement with recently published STM measurements-an accomplishment given the ∼10% variability in previous DFT-derived estimates depending upon the functional. Strikingly, we find that previous DFT predictions of ML CrI3's magnetic spin moments are correct on average across a unit cell but miss critical local spatial fluctuations in the spin density revealed by more accurate DMC. DMC predicts that magnetic moments in ML CrI3 are 3.62 μB per chromium and -0.145 μB per iodine, both larger than previous DFT predictions. The large disparate moments together with the large spin-orbit coupling of CrI3's I-p orbital suggest a ligand superexchange-dominated magnetic anisotropy in ML CrI3, corroborating recent observations of magnons in its 2D limit. We also find that ML CrI3 exhibits a substantial spin-phonon coupling of ∼3.32 cm-1. Our work, thus, establishes many of ML CrI3's key properties, while also continuing to demonstrate the pivotal role that DMC can assume in the study of magnetic and other 2D materials.
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
11秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Doran_luffy发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Ava应助Doran_luffy采纳,获得10
30秒前
zsmj23完成签到 ,获得积分0
40秒前
45秒前
Doran_luffy完成签到,获得积分10
45秒前
小透明应助Atticus采纳,获得30
54秒前
Atticus完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
3分钟前
Tracy完成签到,获得积分20
3分钟前
菜菜完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
斯文败类应助0911wxt采纳,获得30
3分钟前
3分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
Yuang完成签到 ,获得积分10
4分钟前
哈哈发布了新的文献求助10
4分钟前
哈哈完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
Gallager完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
王大壮完成签到,获得积分0
5分钟前
5分钟前
温暖的夏波完成签到,获得积分10
5分钟前
针真滴完成签到 ,获得积分10
6分钟前
cdercder给汤圆的求助进行了留言
6分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
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
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
Évora na Idade Média 555
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7384245
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8991120
关于积分的说明 19125884
捐赠科研通 7022112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3227375
关于科研通互助平台的介绍 2390392
邀请新用户注册赠送积分活动 2208516