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Raman Evidence of Phase Transitions for FePS3 and FePSe3 under High Pressure
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2023-12-22 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c05326 Qiaoling Huang 1, 2 , Shenghai Pei 3 , Binfeng Li 2 , Hanyan Cheng 2, 4 , Gaomin Li 5 , Mingyuan Huang 2
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2023-12-22 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c05326 Qiaoling Huang 1, 2 , Shenghai Pei 3 , Binfeng Li 2 , Hanyan Cheng 2, 4 , Gaomin Li 5 , Mingyuan Huang 2
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Two-dimensional (2D) magnetic materials are of great interest in fundamental condensed-matter physics research, as well as for potential applications in spintronics and device physics. In particular, FePX3 (X = S and Se) are antiferromagnetic materials with the Ising model. Here, we perform a low-frequency Raman study on FePX3 at room temperature to investigate the lattice, electronic, and magnetic behaviors under pressure, which gives clear evidence for the structural phase transitions and magnetic collapse. The Raman measurements resolve two critical pressures at 6.9 and 15.8 GPa for FePS3 and one critical pressure at 9.7 GPa for FePSe3, which are characterized by the changes of Raman continuum and phonon modes. In addition, all Raman modes almost disappear above 16 GPa, indicating that the system turns into the metallic phase. Our Raman results are crucial for understanding high-pressure behavior in these materials and demonstrate a clear competition among the lattice vibration, spin−phonon coupling, magnetism, and electronic structure in 2D magnetic materials.
中文翻译：
FePS3 和 FePSe3 在高压下相变的拉曼证据
二维 (2D) 磁性材料在基础凝聚态物理研究以及自旋电子学和器件物理中的潜在应用中引起了极大的兴趣。特别地，FePX 3 (X = S和Se)是具有伊辛模型的反铁磁材料。在这里，我们在室温下对 FePX 3进行了低频拉曼研究，以研究压力下的晶格、电子和磁性行为，这为结构相变和磁塌陷提供了明确的证据。拉曼测量解析了FePS 3 6.9和15.8 GPa的两个临界压力以及FePSe 3 9.7 GPa的一个临界压力，其特征在于拉曼连续谱和声子模式的变化。此外，在16 GPa以上，所有拉曼模式几乎消失，表明系统转变为金属相。我们的拉曼结果对于理解这些材料的高压行为至关重要，并证明了二维磁性材料中晶格振动、自旋声子耦合、磁性和电子结构之间的明显竞争。
更新日期：2023-12-22
中文翻译：
FePS3 和 FePSe3 在高压下相变的拉曼证据
二维 (2D) 磁性材料在基础凝聚态物理研究以及自旋电子学和器件物理中的潜在应用中引起了极大的兴趣。特别地，FePX 3 (X = S和Se)是具有伊辛模型的反铁磁材料。在这里，我们在室温下对 FePX 3进行了低频拉曼研究，以研究压力下的晶格、电子和磁性行为，这为结构相变和磁塌陷提供了明确的证据。拉曼测量解析了FePS 3 6.9和15.8 GPa的两个临界压力以及FePSe 3 9.7 GPa的一个临界压力，其特征在于拉曼连续谱和声子模式的变化。此外，在16 GPa以上，所有拉曼模式几乎消失，表明系统转变为金属相。我们的拉曼结果对于理解这些材料的高压行为至关重要，并证明了二维磁性材料中晶格振动、自旋声子耦合、磁性和电子结构之间的明显竞争。
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