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Multiferroic decorated Fe2O3 monolayer predicted from first principles.
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-06-17 , DOI: 10.1039/d0nr03391j Jing Shang 1 , Chun Li 2 , Xiao Tang 1 , Aijun Du 1 , Ting Liao 1 , Yuantong Gu 1 , Yandong Ma 3 , Liangzhi Kou 1 , Changfeng Chen 4
Nanoscale ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-06-17 , DOI: 10.1039/d0nr03391j Jing Shang 1 , Chun Li 2 , Xiao Tang 1 , Aijun Du 1 , Ting Liao 1 , Yuantong Gu 1 , Yandong Ma 3 , Liangzhi Kou 1 , Changfeng Chen 4
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Two-dimensional (2D) multiferroics exhibit cross-control capacity between magnetic and electric responses in a reduced spatial domain, making them well suited for next-generation nanoscale devices; however, progress has been slow in developing materials with required characteristic properties. Here we identify by first-principles calculations robust 2D multiferroic behaviors in decorated Fe2O3 monolayers, showcasing Li@Fe2O3 as a prototypical case, where ferroelectricity and ferromagnetism stem from the same origin, namely Fe d-orbital splitting induced by the Jahn–Teller distortion and associated crystal field changes. These findings establish strong material phenomena and elucidate the underlying physics mechanism in a family of truly 2D multiferroics that are highly promising for advanced device applications.
中文翻译：
根据第一原理预测的多铁装饰的Fe2O3单层。
二维（2D）多重铁磁在减小的空间范围内表现出磁响应和电响应之间的交叉控制能力，使其非常适合下一代纳米级设备；然而，在开发具有所需特性的材料方面进展缓慢。在这里，我们通过第一性原理计算确定了在装饰的Fe 2 O 3单层中鲁棒的二维多铁性行为，其中显示了Li @ Fe 2 O 3为原型情况，其中铁电和铁磁性源于同一来源，即Fe d贾恩-泰勒畸变和相关的晶体场变化引起的轨道分裂。这些发现建立了强大的物质现象，并阐明了一系列真正的二维多铁氧体的基本物理机理，这些对于先进的设备应用而言是很有前途的。
更新日期：2020-07-16
中文翻译：
根据第一原理预测的多铁装饰的Fe2O3单层。
二维（2D）多重铁磁在减小的空间范围内表现出磁响应和电响应之间的交叉控制能力，使其非常适合下一代纳米级设备；然而，在开发具有所需特性的材料方面进展缓慢。在这里，我们通过第一性原理计算确定了在装饰的Fe 2 O 3单层中鲁棒的二维多铁性行为，其中显示了Li @ Fe 2 O 3为原型情况，其中铁电和铁磁性源于同一来源，即Fe d贾恩-泰勒畸变和相关的晶体场变化引起的轨道分裂。这些发现建立了强大的物质现象，并阐明了一系列真正的二维多铁氧体的基本物理机理，这些对于先进的设备应用而言是很有前途的。
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