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二维铁电材料对单分子磁性调控的第一性原理研究

摘要

基于磁电效应,通过电场调控材料的磁性能有利于低能耗、高密度存储设备的应用和发展.以前的相关研究大多为通过压电效应或外加电场进行材料磁性的易失性调控,即材料的磁性改变无法在撤掉电场后维持.虽然可以产生自发极化且能在外电场作用下改变极化方向的铁电材料为非易失调控提供了优异的平台,但随着材料尺度的减小,其自发极化逐渐减小甚至消失,很难在原子尺度实现电控磁性.二维铁电材料在实验上的成功制备,为实现原子尺度下的非易失调控提供了新的机遇.本文基于第一性原理提出了一种通过二维铁电基底调节分子磁性的方法.研究发现,不仅磁矩大小可以在零或非零之间转换,其易轴也可以在面内或面外之间反转,同时较大的磁各向异性能使其有望实现在室温以上的应用.该结果为二维铁电调控材料磁性的研究提供了新思路.

著录项

  • 来源
    《中国科学通报:英文版》 |2020年第15期|1252-1259|共9页
  • 作者单位

    State Key Laboratory of Silicon Materials and School of Materials Science and Engineering;

    Zhejiang University;

    Hangzhou 310027;

    China;

    Departments of Materials and the Thomas Young Centre for Theory and Simulation of Materials;

    Imperial College London;

    London SW72AZ;

    UK;

    Department of Physics;

    China Jiliang University.Hangzhou 310018;

    China;

    Research Laboratory for Quantum Materials;

    Singapore University of Technology and Design;

    Singapore 487372;

    Singapore;

    School of Physical Science and Technology;

    Soochow University;

    Suzhou 215006;

    China;

    Joint Key Laboratory of the Ministry of Education;

    Institute of Applied Physics and Materials Engineering;

    University of Macao;

    Macao SAR;

    China;

    ICQD;

    Hefei National Laboratory for Physical Science at the Microscale;

    Key Laboratory of Strongly-Coupled Quantum Matter Physics;

    Chinese Academy of Sciences;

    Department of Physics;

    and Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics;

    University of Science and Technology of China;

    Hefei 230026;

    China;

    Zhejiang Province Key Laboratory of Quantum Technology and Device;

    Department of Physics;

    Zhejiang University;

    Hangzhou 310027;

    China;

    Collaborative Innovation Centre of Advanced Microstructures;

    Nanjing University;

    Nanjing 210093;

    China;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 凝聚态物理学;
  • 关键词

    铁电材料; 高密度存储; 原子尺度; 自发极化; 极化方向; 磁电效应; 易失性; 压电效应;

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