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在呼吸 kagome 晶格 Nb3X8 (X = Cl, Br, I) 单层中启用三铁性耦合
Journal of Materials Chemistry C ( IF 5.7 ) Pub Date : 2023-04-05 , DOI: 10.1039/d3tc00560g
Yulin Feng 1 , Qing Yang 2
Journal of Materials Chemistry C ( IF 5.7 ) Pub Date : 2023-04-05 , DOI: 10.1039/d3tc00560g
Yulin Feng 1 , Qing Yang 2
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近年来,二维(2D)本征多铁性半导体因其在未来微型信息存储设备中的巨大前景而受到广泛关注。在此,基于第一性原理计算,我们提出 Nb 3 X 8(X = Cl, Br, I) 具有呼吸 kagome 晶格的单层是二维本征多铁性半导体,表现出铁电性、铁磁性和铁谷的共存。我们发现kagome晶格三聚体模式的呼吸过程对应于面外铁电极化方向。更重要的是,通过反转磁电耦合引起的铁电极化方向,Nb-三聚体团簇的磁性可以在相邻的磁性位点同时产生和消失。此外,我们证明了自发谷极化可以通过反转铁电极化的方向来切换,或者通过强大的铁电-谷耦合或自旋-谷耦合自旋。然后,我们设计了四种不同的铁电/铁磁配置的切换,开辟了对多态存储设备的新见解。我们的研究揭示了 Nb 中铁电性、铁磁性和铁谷之间共存和耦合的微观机制3 X 8 (X = Cl, Br, I) 单分子层,为操纵电子电荷、自旋和谷自由度的相互作用以及未来的多功能应用提供了一个有前途的平台。
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更新日期:2023-04-05
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