DOI: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c02121
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40411465
تاريخ النشر: 2025-05-24
المؤلف: Ziye Zhu وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد المتعددة المغناطيسية والمواد ذات الصلة
نظرة عامة
تناقش هذه القسم إمكانيات المغناطيسات البديلة متعددة الحديدية لتعزيز الاقتران المغناطيسي الكهربائي وتمكين الإلكترونيات المغناطيسية القابلة للتعديل كهربائيًا، خاصة في الأنظمة ثنائية الأبعاد (2D). يتناول المؤلفون التحدي المتمثل في تحقيق المغناطيسات البديلة الكهربائية (FEAM)، والذي ينشأ من صراعات التناظر الجوهرية بين المغناطيسية البديلة والكهربائية. يقترحون مبدأ تصميم عالمي قائم على التناظر يستخدم تشوهات الشبكة لكسر تكافؤ الدوران وإدخال تناظر مرتبط بالدوران، مما يسهل المغناطيسية البديلة مع انقسام الدوران القابل للعكس كهربائيًا.
من خلال نماذج الربط الضيق وحسابات المبادئ الأولى، تحدد الدراسة عائلة من الهاليدات الأكسيدية والفوسفات ثنائية الأبعاد كمرشحين واعدين لـ FEAM. تعرض هذه المواد تشوهات زائفة من نوع يان-تيلر وتكوين ثنائي شبيه بـ بييرلز، والتي تعمل معًا لتلبية شروط التناظر اللازمة. بالإضافة إلى ذلك، يقترح المؤلفون استخدام تأثير كير المغناطيسي البصري كطريقة تجريبية للتحقق من وجود FEAM وعكس الدوران الكهربائي. توفر هذه الأبحاث إطارًا أساسيًا لتطوير FEAM ثنائية الأبعاد وتقدم الأجهزة الإلكترونية المغناطيسية القابلة للتحكم كهربائيًا.
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c02121
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40411465
Publication Date: 2025-05-24
Author(s): Ziye Zhu et al.
Primary Topic: Multiferroics and related materials
Overview
This section discusses the potential of multiferroic altermagnets for enhancing magnetoelectric coupling and enabling electrically tunable spintronics, particularly in two-dimensional (2D) systems. The authors address the challenge of achieving ferroelectric altermagnets (FEAM), which arises from intrinsic symmetry conflicts between altermagnetism and ferroelectricity. They propose a universal, symmetry-based design principle that utilizes lattice distortions to break spin equivalence and introduce rotation-related symmetry, facilitating altermagnetism with electrically reversible spin splitting.
Through tight-binding models and first-principles calculations, the study identifies a family of 2D vanadium oxyhalides and sulfide halides as promising candidates for FEAM. These materials exhibit pseudo Jahn-Teller distortions and Peierls-like dimerization, which work together to meet the necessary symmetry conditions. Additionally, the authors suggest using the magneto-optical Kerr effect as an experimental method to validate the presence of FEAM and its electric spin reversal. This research provides a foundational framework for the development of 2D FEAM and the advancement of electrically controlled spintronic devices.