基于钙钛矿的二维铁磁体Sr_(2)RuO_(4)单层

作     者：张俊廷 纪克 谢禹 李超 Zhang Jun-Ting;Ji Ke;Xie Yu;Li Chao

作者机构：中国矿业大学材料与物理学院徐州221116 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2024年第73卷第22期

页      面：205-212页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:12374097 11974418)资助的课题 

主　　题：二维铁磁性 钙钛矿 第一性原理 

摘      要：目前对二维铁磁体的研究主要集中在范德瓦尔斯材料领域,而无应力束缚的自支撑二维钙钛矿薄膜的成功制备为设计范德瓦耳斯材料之外的二维铁磁体提供了良好的契机.钙钛矿氧化物SrRuO_(3)作为典型的钙钛矿巡游铁磁体,在诸多领域具有广阔应用前景.本文结合第一性原理计算、对称性分析和蒙特卡罗模拟方法研究了其钙钛矿单层(化学式Sr_(2)RuO_(4))的晶格动力学、基态结构、电子与磁性质以及电场调控效应,并揭示了哈伯德参量U的影响.证实单层基态结构为八面体旋转畸变产生的结构相(空间群P4/mbm),具有铁磁半金属性质和面外易磁化轴.铁磁性主要源于最近邻自旋之间的强铁磁交换作用.利用自洽测定U值模拟出的居里温度为177 K,与其块体相的值比较接近.外加电场可以显著调制其电子和磁性质,甚至诱导铁磁半金属相到铁磁金属相的转变.本文为开发基于钙钛矿的二维铁磁体及利用电场调控二维磁性提供了借鉴.