Two-Dimensional Ultrathin Fe3Sn2 Kagome Metal with Defect-Dependent Magnetic Property

材料科学 金属 凝聚态物理 结晶学 物理 化学 冶金
作者
Manli Zhu,Qiuqiu Li,Kaiwen Guo,B. H. Chen,Kun He,Yi Chen,Ping Lü,Xingyun Li,Jiwu Lu,Jia Li,Ruixia Wu,Xingqiang Liu,Yuan Liu,Lei Liao,Bo Li,Xidong Duan
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (24): 7483-7490 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c01765
摘要

Two-dimensional (2D) Fe3Sn2, which is a room-temperature ferromagnetic kagome metal, has potential applications in spintronic devices. However, the systematic synthesis and magnetic study of 2D Fe3Sn2 single crystals have rarely been reported. Here we have synthesized 2D hexagonal and triangular Fe3Sn2 nanosheets by controlling the amount of FeCl2 precursors in the chemical vapor deposition (CVD) method. It is found that the hexagonal Fe3Sn2 nanosheets exist with Fe vacancy defects and show no obvious coercivity. While the triangular Fe3Sn2 nanosheet has obvious hysteresis loops at room temperature, its coercivity first increases and then remains stable with an increase in temperature, which should result from the competition of the thermal activation mechanism and spin direction rotation mechanism. A first-principles calculation study shows that the Fe vacancy defects in Fe3Sn2 can increase the distances between Fe atoms and weaken the ferromagnetism of Fe3Sn2. The resulting 2D Fe3Sn2 nanosheets provide a new choice for spintronic devices.
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