Polarized Raman scattering and magnetic ordering in Mn lightly doped van der Waals Cr1−xMnxGeTe3 crystals

铁磁性 自旋电子学 范德瓦尔斯力 拉曼散射 凝聚态物理 拉曼光谱 居里温度 材料科学 磁性 磁矩 磁性半导体 化学 物理 光学 分子 有机化学
作者
Qiyun Xie,Hua Yin,Yalong Chen,Limin Chen,Wei Wang,Ligang Ma,Guofeng Cheng
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (6)
标识
DOI:10.1063/5.0186428
摘要

A layered van der Waals ferromagnet CrGeTe3 has attracted considerable interest due to the great potential for exploring low-power functional spintronic devices. However, research on the incorporation of chemical substitution in CrGeTe3 to tune the lattice vibrations and magnetic interactions is still lacking. In this work, an understanding of the phonon property and magnetic orders in Mn lightly doped Cr1−xMnxGeTe3 single crystals has been reported. It is found that the phonon symmetries are preserved over the studied Mn substitution content, as confirmed by angle-resolved polarized Raman spectroscopy and first-principles calculations. Furthermore, clear signatures of improved ferromagnetic Curie–Weiss temperature and magnetic moment are observed by detailed magnetic measurements. The higher magnetic moment of Mn ions, the variation of Mn–Te–Cr angle, Mn-induced hole doping, and the concomitant strain effect may all contribute to the enhanced ferromagnetism. Overall, our results demonstrate that chemical substitution is an effective pathway to engineering the lattice and magnetism of CrGeTe3.
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