纯计算J. Am. Chem. Soc.: 双过渡金属硫族化物单层中的室温三铁耦合

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2023年1月19日，J. Am. Chem. Soc.在线发表了昆士兰科技大学杜爱军教授课题组的研究论文，题目为《Enabling Room-Temperature Triferroic Coupling in Dual Transition-Metal Dichalcogenide Monolayers Via Electronic Asymmetry》。

三铁化合物是多态信息器件的理想平台，但很少以二维形式存在，而且它们都不能在室温下保持宏观有序。在此研究中，作者提出通过施加电极化到铁弹性磁体中实现二维三铁性的一般策略。因此，双过渡金属硫族化物，例如1T'-CrCoS4，显示出室温三铁性。在铁性转换过程中，1T'-CrCoS4的磁序发生了磁转变，表明具有强健的三铁磁电耦合。此外，负面外压电性和应变可调磁各向异性使1T'-CrCoS4单层具有很强的实际应用前景。根据所提出的方案，引入了一类新的二维室温三铁材料，这为先进自旋电子学提供了一个有前途的平台。

图1 诱导电极化示意图和双TMD相变过程的晶体结构

图2 MNX4单层的相对能量、1T'-MNX4单层的内聚能以及1T'-CrCoS4单层的STM和ELF图

图3 1T'-CrCoS4单层的自旋密度、电子结构、超交换示意图、磁化随温度变化和两个不相等S原子的平均高度

图4 1T'-CrCoS4单层的相对能量、三铁转换的几何结构和三铁耦合的示意图

图5 1T'-CrCoS4单层的面外极化P、Tc和MAE
【论文链接】
Tang, C., Zhang, L., Sanvito, S. et al. Enabling Room-Temperature Triferroic Coupling in Dual Transition- Metal Dichalcogenide Monolayers Via Electronic Asymmetry. J. Am. Chem. Soc.2023. https://doi.org/10.1021/jacs.2c11862
【其他相关文献】
[1] Liu, X., Pyatakov, A.P., Ren, W. Magnetoelectric Coupling in Multiferroic Bilayer VS2. Phys. Rev. Lett.,2020, 125, 247601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.247601
[2] Huang, C., Du, Y., Wu, H. et al. Prediction of intrinsic ferromagnetic ferroelectricity in a transitionmetal halide monolayer. Phys. Rev. Lett.2018, 120, 147601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.147601

来源：http://www.yidianzixun.com/article/0lqjClt4
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