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摘要

二维磁性材料是近几年新兴的研究领域, 该材料在开发自旋电子器件等领域具备良好的应用潜能. 为了了解二维磁性材料的磁性质, 明确体系内各近邻磁性原子间的磁相互作用非常重要. 第一性原理为各近邻磁交换参数的计算奠定了基础. 目前各近邻参数的第一性原理计算常用的是能量映射法, 但这种方法存在一定的缺陷. 本文通过广义布洛赫条件推导了3种常见二维磁性结构的海森伯作用与Dzyaloshinskii-Moriya (DM)相互作用的自旋螺旋色散关系, 这3种结构为四方结构, 元胞包含一个磁性原子的六角结构, 元胞包含两个磁性原子的六角结构. 为了将本文推导的自旋螺旋色散关系应用于实际, 我们通过第一性原理计算了一些材料的海森伯和DM作用的交换参数, 这些材料分别是MnB, VSe ₂, MnSTe, Cr ₂I ₃Cl ₃. 其中, MnSTe和Cr ₂I ₃Cl ₃都属于二维Janus材料, 磁性原子层的上下层对称性破缺, 整个体系存在DM相互作用.

关键词:

Abstract

Two-dimensional magnetic material which has been rapidly developed in recent years, has potential applications in developing spintronic devices. In order to understand the magnetic properties of two-dimensional magnetic materials, it is necessary to comprehend the magnetic interaction which is estimated by the exchange parameters between the magnetic atoms. The calculation of the magnetic exchange parameters is based on the first-principle. The commonly used method of determining the values of exchange parameters is energy-mapping. However, this method has some disadvantages. In this paper, the spin-spiral dispersion relationship is derived under the Heisenberg interaction and the Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction through the generalized Bloch condition of three common two-dimensional magnetic structures: a tetragonal structure, a hexagonal structure in which the cell contains one magnetic atom, a hexagonal structure in which the cell contains two magnetic atoms. The magnetic exchange parameters of some materials are calculated through the first principle. These materials are MnB, VSe ₂MnSTe and Cr ₂I ₃Cl ₃. Among them, the MnSTe and Cr ₂I ₃Cl ₃are two-dimensional Janus materials, which means that they have space-reversal symmetry broken, that is why there is DM interaction in the system.

Keywords:

作者及机构信息

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通信作者:朱岩,yzhu@nuaa.edu.cn; 马春兰,wlxmcl@mail.usts.edu.cn

Authors and contacts

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Corresponding author:Zhu Yan,yzhu@nuaa.edu.cn; Ma Chun-Lan,wlxmcl@mail.usts.edu.cn

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]

[1]	秦文静, 徐波, 孙宝珍, 刘刚.原子吸附的二维CrI₃铁磁半导体电学和磁学性质的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2021, 70(11): 117101.doi:10.7498/aps.70.20210090
[2]	赵红艳, 蒋灵子, 朱岩, 潘燕飞, 樊济宇, 马春兰.. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211317
[3]	侯璐, 童鑫, 欧阳钢.一维carbyne链原子键性质应变调控的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2020, 69(24): 246802.doi:10.7498/aps.69.20201231
[4]	林启民, 张霞, 芦启超, 罗彦彬, 崔建功, 颜鑫, 任晓敏, 黄雪.氧化石墨烯的结构稳定性及硝酸催化作用的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2019, 68(24): 247302.doi:10.7498/aps.68.20191304
[5]	刘飞, 文志鹏.Zr, Nb, V在α-Fe(C)中的占位、电子结构及键合作用的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2019, 68(13): 137101.doi:10.7498/aps.68.20182282
[6]	黄灿, 李小影, 朱岩, 潘燕飞, 樊济宇, 施大宁, 马春兰.第一性原理计算Co/h-BN界面上的微弱Dzyaloshinsky-Moriya相互作用. 必威体育下载 , 2018, 67(11): 117102.doi:10.7498/aps.67.20180337
[7]	杨子元.掺杂晶体材料ZnGa2O4：Fe3+局域结构畸变及其微观自旋哈密顿参量研究. 必威体育下载 , 2014, 63(17): 177501.doi:10.7498/aps.63.177501
[8]	谭兴毅, 王佳恒, 朱祎祎, 左安友, 金克新.碳、氧、硫掺杂二维黑磷的第一性原理计算. 必威体育下载 , 2014, 63(20): 207301.doi:10.7498/aps.63.207301
[9]	王爱玲, 毋志民, 王聪, 胡爱元, 赵若禺.新型稀磁半导体Mn掺杂LiZnAs的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2013, 62(13): 137101.doi:10.7498/aps.62.137101
[10]	黄有林, 侯育花, 赵宇军, 刘仲武, 曾德长, 马胜灿.应变对钴铁氧体电子结构和磁性能影响的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2013, 62(16): 167502.doi:10.7498/aps.62.167502
[11]	文黎巍, 王玉梅, 裴慧霞, 丁俊.Sb系half-Heusler合金磁性及电子结构的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2011, 60(4): 047110.doi:10.7498/aps.60.047110
[12]	胡玉平, 平凯斌, 闫志杰, 杨雯, 宫长伟.Finemet合金析出相-Fe(Si)结构与磁性的第一性原理计算. 必威体育下载 , 2011, 60(10): 107504.doi:10.7498/aps.60.107504
[13]	罗礼进, 仲崇贵, 全宏瑞, 谭志中, 蒋青, 江学范.Heusler合金Mn2NiGe磁性形状记忆效应的第一性原理预测. 必威体育下载 , 2010, 59(11): 8037-8041.doi:10.7498/aps.59.8037
[14]	孙伟峰, 李美成, 赵连城.Ga和Sb纳米线声子结构和电子-声子相互作用的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2010, 59(10): 7291-7297.doi:10.7498/aps.59.7291
[15]	卢志鹏, 祝文军, 卢铁城, 刘绍军, 崔新林, 陈向荣.单轴应变条件下Fe从α到ε结构相变机制的第一性原理计算. 必威体育下载 , 2010, 59(6): 4303-4312.doi:10.7498/aps.59.4303
[16]	林竹, 郭志友, 毕艳军, 董玉成.Cu掺杂的AlN铁磁性和光学性质的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2009, 58(3): 1917-1923.doi:10.7498/aps.58.1917
[17]	卢志鹏, 祝文军, 刘绍军, 卢铁城, 陈向荣.非静水压条件下铁从α到ε结构相变的第一性原理计算. 必威体育下载 , 2009, 58(3): 2083-2089.doi:10.7498/aps.58.2083
[18]	魏群, 杨子元, 王参军, 许启明.Al2O3:V3+晶体局域结构及其自旋哈密顿参量研究. 必威体育下载 , 2007, 56(4): 2393-2398.doi:10.7498/aps.56.2393
[19]	潘志军, 张澜庭, 吴建生.CoSi电子结构第一性原理研究. 必威体育下载 , 2005, 54(1): 328-332.doi:10.7498/aps.54.328
[20]	戴耀东, 何云, 黄红波, 邵挺, 夏元复.嵌入化合物Fe0.95PS3(MV)0.11的合成与磁性能研究. 必威体育下载 , 2003, 52(12): 3020-3026.doi:10.7498/aps.52.3020

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