预言了一种第三近邻磁耦合起主导作用的材料模型
发布时间：2023-09-26
Channeling the exchanges of eg electrons by Co-implantation for magnetism enhancement in CrI3 monolayer
Cite as: J. Appl. Phys. 134, 124304 (2023); doi: 10.1063/5.0167926
材料的磁晶格模型中，最近邻（也称第一近邻）原子之间存在铁磁耦合作用就能建立起长程铁磁序，铁磁稳定性关键指标，居里温度，主要取决于第一近邻耦合作用强度。一般而言，铁磁耦合有短程特性，也就是说第一近邻耦合强度 通常> 第二近邻 通常>第三近邻。比如经典二维磁性材料，CrI3，计算其第一近邻和第二近邻足以模拟其居里温度，第三近邻以外的磁耦合几乎小到忽略不计。
但是对于铁磁金属材料，磁耦合有一定长程性，也就是随距离增加衰退比较慢，意味着第一近邻的强度可能和第三近邻差不多。谨慎起见，需要多算几个近邻。
我们最近发现了一种比较偏激的情况：在Co-(CrI3)2体系中，第一第二近邻Cr-Cr磁耦合都很小，第三近邻Cr-Cr非常大，建立起长程铁磁序。其核心机制是Cr-eg轨道电子具有离域性，提供了远距离磁耦合作用。我们的研究结果表明，以后算磁耦合还是多算几个近邻比较保险！