Metamagnitnyy perekhod v van-der-vaal'sovom antiferromagnetike

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

На примере двумерного антиферромагнитика – бислоя CrI3 рассмотрена специфика метамагнитного перехода в ван-дер-ваальсовых антиферромагнетиках. Отдельное внимание уделено разновидности магнитоэлектрического эффекта, проявляющегося, как вызванный электрическим полем переход из антиферромагнитного в ферромагнитное состояние в магнитном поле смещения, близким к критическому полю перехода. В качестве механизма эффекта предложен линейный магнитоэлектрический эффект, разрешенный симметрией кристалла. На основе теоретико-группового подхода получена структура тензора магнитоэлектрического эффекта в CrI3 и подобных ему кристаллах, предполагающая, что в окрестности спин-флоп перехода наряду с продольным возможен и поперечный магнитоэлектрический эффект, при условии уменьшения магнитной анизотропии до величин, сравнимых с полем межслойного обмена. Наличие поперечного магнитоэлектрического эффекта важно в контексте обнаружения электроиндуцированных гиромагнитных эффектов в ван-дер-ваальсовых материалах.

References

  1. Ch. Gong, L. Li, Zh. Li, H. Ji, A. Stern, Y. Xia, T. Cao, W. Bao, Ch. Wang, Y. Wang, Z.Q. Qiu, R. J. Cava, S.G. Louie, J. Xia, and X. Zhang, Nature 546, 265 (2017).
  2. B. Huang, G. Clark, E. Navarro-Moratalla, D.R. Klein, R. Cheng, K. L. Seyler, D. Zhong, E. Schmidgall, M.A. McGuire, D.H. Cobden, W. Yao, D. Xiao, P. Jarillo-Herrero, and X. Xu, Nature 546(7657), 270 (2017).
  3. F. Miao, Sh. J. Liang, and B. Cheng, npj Quantum Mater. 6(1), 2 (2021).
  4. A.P. Pyatakov and Z.A. Pyatakova, J. Magn. Magn. Mater. 587, 171255 (2023).
  5. K. Wang, T. Hu, F. Jia, G. Zhao, Y. Liu, I.V. Solovyev, A.P. Pyatakov, A.K. Zvezdin, and W. Ren, Appl. Phys. Lett. 114(9), 092405 (2019).
  6. J. Chu, Y. Wang, X. Wang, K. Hu, G. Rao, Ch. Gong, Ch. Wu, H. Hong, X. Wang, K. Liu, Ch. Gao, and J. Xiong, Adv. Mater. 33(5), 2004469 (2021).
  7. K. Du, F.-T. Huang, K. Gamage, J. Yang, M. Mostovoy, and S.-W. Cheong, Adv. Mater. 35(39), 2303750 (2023).
  8. L. Qiao, J. Sladek, V. Sladek, A. S. Kaminskiy, A.P. Pyatakov, and W. Ren, Phys. Rev. B 109(1), 1 (2024).
  9. Sh. Jiang, J. Shan, and K. F. Mak, Nat. Mater. 17, 406 (2018).
  10. D. Zhong, K. L. Seyler, X. Linpeng, R. Cheng, N. Sivadas, B. Huang, E. Schmidgall, T. Taniguchi, K. Watanabe, M.A. McGuire, W. Yao, D. Xiao, K.M.C. Fu, and X.Xu, Sci. Adv. 3(5), e1603113 (2017).
  11. M. Javaid, P.D. Taylor, Sh.A. Tawfik, and M. J. S. Spencer, Nanoscale 14(11), 4114 (2022).
  12. Z. Zhang, D. Yang, H. Li, C. Li, Zh. Wang, L. Sun, and H. Yang, Neuromorphic Computing and Engineering 2, 032004 (2022).
  13. A. Edstr¨om, D. Amoroso, S. Picozzi, P. Barone, and M. Stengel, Phys. Rev. Lett. 128, 177202 (2022).
  14. S. Li, Zh. Ye, X. Luo, Ga. Ye, H.H. Kim, B. Yang, Sh. Tian, Ch. Li, H. Lei, A.W. Tsen, K. Sun, R. He, and L. Zhao, Phys. Rev. X 10(1), 11075 (2020).
  15. R. Xu and X. Zou, J. Phys. Chem. Lett. 11(8), 3152 (2020).
  16. N.C. Frey, H. Kumar, B. Anasori, Y. Gogotsi, and V.B. Shenoy, ACS Nano 12(6), 6319 (2018).
  17. A. Zong, Q. Zhang, F. Zhou et al. (Collaboration), Nature 620, 988 (2023).
  18. M.A. Koliushenkov and A.P. Pyatakov, EPL (Europhysics Letters) 147, 36002 (2024).
  19. Е.А. Туров, Успехи физических наук 164(3), 325 (1994).
  20. Y. Lai, L. Ke, J. Yan, R.D. McDonald, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. B 103(18), 184429 (2021).
  21. В. В. Вальков, А.О. Злотников, А. Гамов, Н.А. Федорова, Ф.Н. Томилин, Письма в ЖЭТФ 120(7), 521 (2024).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).