Two-dimensional rare-earth halide based single-phase triferroic

单层 凝聚态物理 材料科学 铁电性 铁磁性 铁弹性 多铁性 自旋电子学 磁各向异性 纳米技术 磁化 电介质 物理 磁场 光电子学 量子力学
作者
Srishti Bhardwaj,T. Maitra
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (8) 被引量:1
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.l081116
摘要

Two-dimensional multiferroic materials are highly sought after due to their huge potential for applications in nanoelectronic and spintronic devices. Here, we predict, based on first-principle calculations, a single-phase triferroic where three ferroic orders---ferromagnetism, ferroelectricity, and ferroelasticity---coexist simultaneously in the hole doped ${\mathrm{GdCl}}_{2}$ monolayer (a ferromagnetic semiconductor). This is achieved by substituting 1/3rd of the ${\mathrm{Gd}}^{2+}$ ions with ${\mathrm{Eu}}^{2+}$ in the hexagonal structure of the ${\mathrm{GdCl}}_{2}$ monolayer. The resulting metallic state undergoes a bond-centered charge ordering driving a distortion in the hexagonal structure, making it semiconducting again and ferroelastic. Further, the lattice distortion accompanied by a breaking of the lattice centrosymmetry renders a noncentrosymmetric charge distribution, which makes the monolayer ferroelectric, at the same time. The two ferroic orders, ferroelectricity and ferroelasticity, present in the Eu-substituted ${\mathrm{GdCl}}_{2}$ monolayer are found to be strongly coupled, making it a promising candidate for device applications. The Eu-substituted monolayer remains a ferromagnetic semiconductor with a large $4f$ magnetic moment just like the parent monolayer and possesses an even higher (out-of-plane) magnetic anisotropy energy than its pristine counterpart as desired for two-dimensional magnets to have high transition temperature.
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
帅气的马里奥完成签到 ,获得积分10
刚刚
zzzwwwkkk完成签到,获得积分10
刚刚
aa发布了新的文献求助10
刚刚
dddd发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
赘婿应助璟晔采纳,获得10
1秒前
2秒前
liqin发布了新的文献求助10
2秒前
aaa完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
VAD123发布了新的文献求助20
3秒前
爱尚Coco完成签到,获得积分10
3秒前
小圆子完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
DADing完成签到,获得积分20
4秒前
酷波er应助满意芯采纳,获得10
4秒前
兴奋的万声完成签到,获得积分10
4秒前
dddd完成签到,获得积分10
4秒前
王伟应助超级千青采纳,获得10
5秒前
ll应助超级千青采纳,获得10
5秒前
5秒前
鲤鱼鸽子应助djbj2022采纳,获得10
5秒前
水上书发布了新的文献求助10
6秒前
Panchael完成签到,获得积分10
6秒前
帅气的猫完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
单单来迟完成签到,获得积分10
8秒前
科研顺利完成签到,获得积分10
8秒前
angela完成签到,获得积分10
8秒前
日出发布了新的文献求助10
8秒前
外向的斑马完成签到 ,获得积分10
8秒前
热情蜜蜂发布了新的文献求助10
9秒前
善学以致用应助张学友采纳,获得10
9秒前
9秒前
Lucas应助乘风采纳,获得20
9秒前
李旭完成签到,获得积分10
10秒前
阿基米德完成签到,获得积分10
10秒前
liu123456完成签到,获得积分10
11秒前
梁采瑞发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
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 3969033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513900
关于积分的说明 11170818
捐赠科研通 3249256
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794708
邀请新用户注册赠送积分活动 875326
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804759