二维VOBr_(2)单层的结构畸变及其磁性和铁电性

摘要

借助第一性原理计算,对VOBr_(2)单层的结构、磁性以及铁电性进行了系统研究.计算结果表明低温下VOBr_(2)会产生自发铁电极化,从高对称顺电相转变为铁电相结构.与同族姊妹材料VOI_(2)不同的是,V的二聚化现象不仅无法在VOBr_(2)中稳定存在,还会导致局域磁矩淬灭.此外,VOBr_(2)易磁化轴在面内a轴方向,面内a,b轴上近邻磁矩均为反铁磁耦合.VOBr_(2)中的铁电极化主要由V在a轴方向V-O-V链上的铁电位移产生,大小约为40μC/cm^(2).与铁电同步翻转相比,通过分步翻转不同链上的铁电极化,可以有效降低铁电翻转能垒,从而有望通过低能外场实现部分或个别链上的铁电翻转,为低能耗高密度铁电存储器件设计提供新的思路和方向.