Intrinsic multiferroicity and magnetoelectric coupling in VSI2 monolayer

铁电性 凝聚态物理 自旋电子学 多铁性 极化密度 材料科学 磁各向异性 磁性 磁矩 居里温度 磁化 铁磁性 单层 极化(电化学) 物理 电介质 纳米技术 光电子学 磁场 化学 量子力学 物理化学
作者
Dong Li,Pengyu Liu,Ruiman He,Y. H. Bai,Chang Liu,Bing Wang,Guanwei Jia
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:123 (5) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0155960
摘要

Two dimensional (2D) multiferroic materials have great potential for miniaturized electronic and high-density multi-states data storage devices due to the coexistence of electric and spin polarization. Because the origins of magnetism and ferroelectricity are mutually exclusive and difficult to coexist, there are still rare to date 2D multiferroic semiconductors with good performance. Here, we propose a 2D multiferroic material, VSI2 monolayer, which has both ferromagnetic and ferroelectric properties by first principles calculation. It shows robust ferroelectricity with an appropriate switching barrier (∼140 meV), and the in-plane ferroelectric polarization is 1.44 × 10−10 C/m. At the same time, the VSI2 monolayer magnetic easy axis is along the b-axis direction and owns a large magnetic anisotropy energy (MAE) (512 μeV/V-ion). Based on Monte Carlo simulations of the Heisenberg model, the Curie temperature (TC) is calculated to be approximately 92 K. In addition, biaxial strain can significantly change the MAE, and the in-plane magnetic easy axis can be switched to the out-of-plane direction by 5% biaxial tensile strain. In particular, we can change the magnetic moment at the two ends of VSI2 nanoribbons by switching the direction of electric polarization, providing an opportunity for the application of magnetic-electric control and memory devices. Our theoretical prediction provides a good platform for studying the 2D multiferroic effects and spintronic properties.
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
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
刚刚
晨曦完成签到,获得积分10
刚刚
Paris完成签到,获得积分10
2秒前
上官若男应助自然的砖头采纳,获得10
3秒前
4秒前
222发布了新的文献求助10
4秒前
不争馒头争口气完成签到,获得积分10
4秒前
封闭货车发布了新的文献求助10
5秒前
刘羿完成签到,获得积分10
5秒前
song完成签到,获得积分10
6秒前
xj发布了新的文献求助10
6秒前
Ultraviolet发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
斯文败类应助立秋采纳,获得10
7秒前
SciGPT应助Alessnndre采纳,获得10
7秒前
hcsdgf发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
邓谷云完成签到,获得积分10
10秒前
凌兰发布了新的文献求助10
11秒前
兴奋的之玉完成签到,获得积分20
11秒前
欣喜的代容完成签到 ,获得积分10
11秒前
songvv发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
宣孤菱发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
16秒前
xiubo128完成签到 ,获得积分10
16秒前
yyyfff完成签到,获得积分10
18秒前
CodeCraft应助司徒诗蕾采纳,获得10
18秒前
May想吃烤肉应助鲤鱼白玉采纳,获得10
18秒前
Alessnndre发布了新的文献求助10
18秒前
lzu完成签到 ,获得积分10
20秒前
高贵的路人完成签到,获得积分10
21秒前
怡然的盼柳完成签到,获得积分10
21秒前
xj发布了新的文献求助10
23秒前
Alessnndre完成签到,获得积分20
24秒前
严笑容完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
桐桐应助沉默的幻枫采纳,获得10
29秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3737518
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281251
关于积分的说明 10024000
捐赠科研通 2997994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1644924
邀请新用户注册赠送积分活动 782443
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749792