Magnetic structure and exchange interactions of transition metal dihalide monolayers: First-principles studies

反铁磁性 基态 铁磁性 物理 凝聚态物理 各向异性 过渡金属 联轴节(管道) 磁各向异性 交换互动 结晶学 材料科学 原子物理学 化学 磁场 磁化 量子力学 生物化学 冶金 催化作用
作者
Xiangyan Bo,Lei Fu,Xiangang Wan,Shasha Li,Yong Pu
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (1) 被引量:10
标识
DOI:10.1103/physrevb.109.014405
摘要

Based on the first-principles linear response method and Monte Carlo simulation, we investigate the magnetic properties of single-layer transition metal dihalides $M{X}_{2}$ $(M=\mathrm{V}, \mathrm{Cr}, \mathrm{Mn}, \mathrm{Fe}, \mathrm{Co}, \mathrm{Ni}; X=\mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I})$. We calculate the magnetic exchange interactions using the first-principles linear response method and find that the third-nearest-neighbor interaction of most dihalides is very important. When spin-orbit coupling is included, $\mathrm{Fe}{X}_{2}$ and $\mathrm{Cr}{X}_{2}$ $(X=\mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I})$ are predicted to be insulators. Using the parameters of the exchange interactions and magnetic anisotropy, the magnetic ground states of transition metal dihalide monolayers are obtained by Monte Carlo simulation. Moreover, we find that the magnetic ground states of ten $M{X}_{2}$ monolayers are independent of the $U$ value. Among them, the magnetic ground state of ${\mathrm{CrI}}_{2}$ is ferromagnetic, the magnetic ground state of ${\mathrm{CrCl}}_{2}$ is collinear antiferromagnetic, the magnetic ground states of ${\mathrm{VCl}}_{2}$, ${\mathrm{FeI}}_{2}$, and $\mathrm{Co}{X}_{2}$ $(X=\mathrm{Br}, \mathrm{I})$ are ${120}^{\ensuremath{\circ}}$ antiferromagnetic, and the magnetic ground states of ${\mathrm{FeCl}}_{2}$ and $\mathrm{Ni}{X}_{2}$ $(X=\mathrm{Cl}, \mathrm{Br}, \mathrm{I})$ are helimagnetic.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
迅速的念芹完成签到 ,获得积分10
7秒前
小章完成签到,获得积分10
7秒前
zy完成签到 ,获得积分10
7秒前
拓小八完成签到,获得积分10
9秒前
青冰完成签到 ,获得积分10
10秒前
Moonchild完成签到 ,获得积分10
10秒前
benzene完成签到 ,获得积分10
13秒前
15秒前
倒数第二完成签到,获得积分10
16秒前
牛奶面包完成签到 ,获得积分10
16秒前
七人七发布了新的文献求助10
17秒前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
19秒前
wuyan204完成签到 ,获得积分10
20秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
20秒前
君看一叶舟完成签到 ,获得积分10
24秒前
suki完成签到 ,获得积分0
24秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
七人七发布了新的文献求助100
30秒前
yk完成签到,获得积分10
34秒前
Chiuchiu完成签到 ,获得积分10
39秒前
正直的松鼠完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
ohwhale完成签到 ,获得积分10
43秒前
44秒前
47秒前
坚强的铅笔完成签到 ,获得积分10
51秒前
52秒前
nano完成签到 ,获得积分10
53秒前
逍遥呱呱完成签到 ,获得积分10
56秒前
七人七发布了新的文献求助10
58秒前
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
123456777完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Horizon完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
难搞哦发布了新的文献求助100
1分钟前
英吉利25发布了新的文献求助10
1分钟前
YZzzJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008687
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548349
关于积分的说明 11298805
捐赠科研通 3283020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 885976
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811218