通过调控范霍夫奇点在外延单层VSe2中诱导出巡游铁磁性(英文)

作者:宗君宇; 董召阳; 黄俊伟; 王开礼; 汪琪玮; 孟庆豪; 田启超; 邱小东; 牟浴洋; 王利; 任伟; 谢学栋; 陈望; 张永衡; 王灿; 李坊森; 李绍春; 李建新*; 袁洪涛*; 张翼*
来源:Science Bulletin, 2023, 68(10): 990-997.

摘要

处在费米能级处的范霍夫奇点(van Hove singularity)由于具有发散的态密度特征可以诱导出巡游铁磁性.本文在SrTiO3(111)衬底上外延生长单层VSe2薄膜,并通过调控范霍夫奇点诱导出巡游铁磁性.作者通过角分辨光电子能谱技术直接观测到了单层VSe2中的范霍夫奇点能带结构.理论计算表明,当该范霍夫奇异点靠近费米能级时,可通过斯通纳(Stoner)不稳定性产生巡游铁磁性.实验上,作者利用SrTiO3(111)在低温下极大增强的介电常数εr,通过界面电荷转移效应调控范霍夫奇点向费米能级处移动,并通过电输运测量观测到了3.3 K的巡游铁磁性转变.此外,通过改变薄膜层厚和更换衬底的方式,作者可以进一步调控界面电荷转移效果和范霍夫奇点的能量位置,并对巡游铁磁性进行调控.这项研究证明了范霍夫奇点可以成为巡游铁磁性的调控自由度,并拓展了二维磁体在未来电子信息技术的应用潜力.