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
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
852应助风清扬采纳,获得30
刚刚
iaskwho完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
舒适的淇完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
小二郎应助Miasanmia采纳,获得10
2秒前
樂酉完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6.1应助dad采纳,获得30
3秒前
研友_X89o6n完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
xuqiansd完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
善良安荷发布了新的文献求助10
6秒前
李D发布了新的文献求助10
7秒前
Jasper应助白好闻采纳,获得10
8秒前
treelet007发布了新的文献求助10
9秒前
李麟发布了新的文献求助10
9秒前
突突突发布了新的文献求助10
9秒前
13秒前
11完成签到,获得积分10
14秒前
慕青应助Catherine采纳,获得10
14秒前
16秒前
漆漆完成签到 ,获得积分10
16秒前
clcl发布了新的文献求助10
17秒前
zx完成签到,获得积分10
18秒前
You完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
搜集达人应助善良安荷采纳,获得10
19秒前
大模型应助dahafei采纳,获得10
19秒前
20秒前
星辰驳回了李健应助
20秒前
一个快乐的吃货完成签到,获得积分10
22秒前
Glen7发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
绿鹅完成签到,获得积分10
24秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
25秒前
有趣的桃发布了新的文献求助10
25秒前
25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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6025338
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7662282
关于积分的说明 16179031
捐赠科研通 5173502
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768235
邀请新用户注册赠送积分活动 1751627
关于科研通互助平台的介绍 1637715