Spin-Driven Ferroelectricity in Two-Dimensional Magnetic Heterostructures

铁电性 磁性 凝聚态物理 反铁磁性 异质结 材料科学 极化密度 铁磁性 多铁性 密度泛函理论 磁场 磁化 物理 光电子学 量子力学 电介质
作者
Huiping Li,Wenguang Zhu
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:23 (22): 10651-10656 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c04030
摘要

Achieving magnetic control of ferroelectricity or electric control of magnetism is usually challenging in material systems as their magnetism and ferroelectricity have distinct fundamental origins and are subject to different symmetry constraints. However, such control has significant promise for a wide range of device applications. In this work, we employ first-principles density functional theory calculations to demonstrate the emergence of spin-driven ferroelectricity in a vertically stacked two-dimensional (2D) van der Waals magnetic heterostructure, formed by two ferromagnetic (FM) CrBr3 layers separated by an antiferromagnetic (AFM) MnPSe3 layer, delicately designed to be structurally inversion symmetric but magnetically asymmetric. The spin-induced out-of-plane electric polarization of the entire heterostructure can be reversibly controlled by an external magnetic field. We further validate the effectiveness of this design strategy in several other lattice-matched FM/AFM/FM heterostructures, thereby providing a novel family of multiferroic systems based on 2D materials.

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
李子吖吖发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
英俊的铭应助小枫采纳,获得10
2秒前
听听歌发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿应助阿雷采纳,获得10
3秒前
水天发布了新的文献求助10
4秒前
lightsyang发布了新的文献求助10
4秒前
热心的芝麻完成签到 ,获得积分10
4秒前
李健应助甜甜语堂采纳,获得10
6秒前
9秒前
TN发布了新的文献求助30
10秒前
12秒前
天天快乐应助和谐的亦旋采纳,获得20
14秒前
14秒前
阿雷发布了新的文献求助10
14秒前
Maki_t发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
李健的小迷弟应助张锐斌采纳,获得10
20秒前
千堆雪claris完成签到,获得积分10
20秒前
小七发布了新的文献求助20
20秒前
20秒前
度山关注了科研通微信公众号
21秒前
Maki_t完成签到,获得积分20
21秒前
FashionBoy应助morina9301采纳,获得10
23秒前
24秒前
付艳完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
哇哈哈哈完成签到,获得积分10
25秒前
完美世界应助聪慧的白猫采纳,获得10
29秒前
Luuu发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
搜集达人应助wang采纳,获得10
31秒前
31秒前
34秒前
34秒前
35秒前
铱铱的胡萝卜完成签到,获得积分10
37秒前
碧蓝栾完成签到 ,获得积分10
37秒前
康康567发布了新的文献求助10
37秒前
无奈翠柏发布了新的文献求助10
37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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6517294
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310337
关于积分的说明 17765021
捐赠科研通 5619613
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925917
邀请新用户注册赠送积分活动 1902752
关于科研通互助平台的介绍 1763767