Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất từ tính của các tinh thể đơn pha van der Waals Mn3Si2Te6 bị chiếu xạ proton
Tóm tắt
Tinh thể van der Waals lớn Mn3Si2Te6 (MST) đã được chiếu xạ bằng chùm proton có năng lượng 2 MeV với liều lượng 1×10^18 H+ cm-2. Các phép đo từ hóa phụ thuộc nhiệt độ cho thấy một sự giảm đáng kể trong từ hóa lên tới 49,2% theo hướng H//c trong trạng thái ferrimagnetic. Sự giảm này trong từ hóa cũng được phản ánh trong các đường cong từ hóa isothermal. Không có sự thay đổi đáng kể nào trong nhiệt độ chuyển tiếp ferrimagnetic (75 K) sau khi chiếu xạ. Quang phổ cộng hưởng từ điện tử (EPR) cho thấy không có khuyết tật từ tính nào tồn tại sau khi chiếu xạ. Tại đây, những phát hiện thực nghiệm thu được từ các tinh thể MST thông qua các phép đo từ tính, hiệu ứng magnetocaloric và độ dẫn nhiệt đã được thảo luận.
Từ khóa
#Mn3Si2Te6 #chiếu xạ proton #từ tính #muối ferrimagnetic #sự chuyển tiếp ferrimagnetic #cộng hưởng từ điện tửTài liệu tham khảo
D. L. Duong, S. J. Yun, and Y. H. Lee, “van der Waals Layered Materials: Opportunities and Challenges,” ACS Nano, vol. 11, no. 12, pp. 11803–11830, Dec. 2017.
P. Ajayan, P. Kim, and K. Banerjee, “Two-dimensional van der Waals materials,” Phys. Today, vol. 69, no. 9, pp. 38–44, Aug. 2016.
C. Gong and X. Zhang, “Two-dimensional magnetic crystals and emergent heterostructure devices,” Science, vol. 363, no. 6428, p. eaav4450, Feb. 2019.
Y. Liu, V. N. Ivanovski, and C. Petrovic, “Critical behavior of the van der Waals bonded ferromagnet Fe3–x GeTe2,” Phys. Rev. B, vol. 96, no. 14, p. 144429, Oct. 2017.
B. Huang et al., “Layer-dependent ferromagnetism in a van der Waals crystal down to the monolayer limit,” Nature, vol. 546, no. 7657, pp. 270–273, Jun. 2017.
M. Bonilla et al., “Strong room-temperature ferromagnetism in VSe 2 monolayers on van der Waals substrates,” Nat. Nanotechnol., vol. 13, no. 4, p. 289, Apr. 2018.
Z. Fei et al., “Two-dimensional itinerant ferromagnetism in atomically thin Fe3GeTe2,” Nat. Mater., vol. 17, no. 9, p. 778, Sep. 2018.
M.-W. Lin et al., “Ultrathin nanosheets of CrSiTe3: a semiconducting two-dimensional ferromagnetic material,” J. Mater. Chem. C, vol. 4, no. 2, pp. 315–322, Dec. 2015.
A. F. May et al., “Magnetic order and interactions in ferrimagnetic Mn3Si2Te6,” Phys. Rev. B, vol. 95, no. 17, p. 174440, May 2017.
Y. Liu and C. Petrovic, “Critical behavior and magnetocaloric effect in Mn3Si2Te6,” Phys. Rev. B, vol. 98, no. 6, p. 064423, Aug. 2018.
U. Abdurakhmanov, A. B. Granovskii, A. A. Radkovskaya, M. Kh. Usmanov, Sh. M. Sharipov, and V. P. Yugai, “The influence of neutron and proton irradiation on the magnetization of biotite,” Phys. Solid State, vol. 44, no. 2, pp. 312–314, Feb. 2002.
S. W. Han et al., “Controlling Ferromagnetic Easy Axis in a Layered MoS2 Single Crystal,” Phys. Rev. Lett., vol. 110, no. 24, p. 247201, Jun. 2013.
L. Madauß et al., “Defect engineering of single- and few-layer MoS2 by swift heavy ion irradiation,” 2D Mater., vol. 4, p. 015034, Mar. 2017.
P. Esquinazi, D. Spemann, R. Höhne, A. Setzer, K.-H. Han, and T. Butz, “Induced Magnetic Ordering by Proton Irradiation in Graphite,” Phys. Rev. Lett., vol. 91, no. 22, p. 227201, Nov. 2003.
K. W. Lee and C. E. Lee, “Electron Spin Resonance of Proton-Irradiated Graphite,” Phys. Rev. Lett., vol. 97, no. 13, p. 137206, Sep. 2006.
S. Mathew et al., “Magnetism in MoS2 induced by proton irradiation,” Appl. Phys. Lett., vol. 101, no. 10, p. 102103, Sep. 2012.
R.-W. Zhou et al., “Ferromagnetism in proton irradiated 4H-SiC single crystal,” AIP Adv., vol. 5, no. 4, p. 047146, Apr. 2015.
R. C. Walker, T. Shi, E. C. Silva, I. Jovanovic, and J. A. Robinson, “Radiation effects on two-dimensional materials (Phys. Status Solidi A 12⁄2016),” Phys. Status Solidi A, vol. 213, no. 12, pp. 3268–3268, 2016.
A. V. Krasheninnikov and K. Nordlund, “Ion and electron irradiation-induced effects in nanostructured materials,” J. Appl. Phys., vol. 107, no. 7, p. 071301, Apr. 2010.
A. Geremew et al., “Proton-Irradiation-Immune Electronics Implemented with Two-Dimensional Charge-Density-Wave Devices,” ArXiv190100551 Cond-Mat Physicsphysics, Jan. 2019.
L. Shao et al., “Standardization of accelerator irradiation procedures for simulation of neutron induced damage in reactor structural materials,” Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. Mater. At., vol. 409, pp. 251–254, Oct. 2017.
J. G. Gigax, H. Kim, E. Aydogan, F. A. Garner, S. Maloy, and L. Shao, “Beam-contamination-induced compositional alteration and its neutron-atypical consequences in ion simulation of neutron-induced void swelling,” Mater. Res. Lett., vol. 5, no. 7, pp. 478–485, Nov. 2017.
J. P. Joshi and S. V. Bhat, “On the analysis of broad Dysonian electron paramagnetic resonance spectra,” J. Magn. Reson., vol. 168, no. 2, pp. 284–287, Jun. 2004.
C. P. Poole and H. A. Farach, “Line Shapes in Electron Spin Resonance,” p. 33.
C. P. J. Poole and H. A. Farach, Handbook of Electron Spin Resonance. Springer Science & Business Media, 1999.
P. A. Gonzalez Beermann, B. R. McGarvey, S. Muralidharan, and R. C. W. Sung, “EPR Spectra of Mn2+-Doped ZnS Quantum Dots,” Chem. Mater., vol. 16, no. 5, pp. 915–918, Mar. 2004.
H. N. Ng and C. Calvo, “Crystal Structure of and Electron Paramagnetic Resonance of Mn2+ in Cd2(NH4)2(SO4)3,” Can. J. Chem., vol. 53, no. 10, pp. 1449–1455, May 1975.