题目:Competing Multiferroic Phases in Monolayer and Few-layer Nil2
报告人:刘南舒 博士 中国人民大学
时 间:2024年3月29日(星期五)下午16:00
地 点:物理学院LE201
报告摘要: 磁电效应使得利用电场(磁场)来操控磁性(电性)特性成为可能，在基础物理学和潜在的自旋电子学应用方面具有重要意义[1,2]。多铁材料可以通过其磁序和电极化实现磁电操控。通常情况下，Ⅱ型多铁材料的电极化是通过磁矩间的反DzyaloshinskiiMoriya(inverse D-M)相互作用自发诱导的[3]。然而，目前对单层(ML)Ⅱ型多铁材料的鉴定仍存在争议。最近的实验表明，hBN衬底上生长的单层NiI2在20K以下展现出增强的二次谐波(SHG)信号增强[4]，这归因于磁性或几何(电性)起源的空间对称性破缺。而Si02衬底上生长的单层NiI2,则未表现出任何SHG信号增强[5]。因此，20K以下单层NiI2的磁结构仍然是一个悬而未决的问题。报告人将从第一性原理计算的角度，介绍NiI2从块体到单层的磁基态和电极化演变，自洽解释两个关于单层NiI2多铁性实验的矛盾[6]。我们确认单层NiI2的确是一种II型多铁的候选材料，但是其多铁性高度依赖于几何结构，以稳定不同应变竞争下的共线和非共线磁序。我们还证明了层数依赖的各种磁相互作用竞争在稳定不同磁序的关键作用。
References:
1.N.A.Spaldin, R.Ramesh, Advances in magnetoelectric multiferroics, Nat.Mater.，18 203(2019).
2.T.Kimura, T.Goto, H.Shintani, K.Ishizaka, T.Arima, Y.Tokura, Magnetic control of ferroelectric polarization,Nature,426 55(2003).
3.N.Terada, D.D.Khalvavin, P.Manuel，F.orlandi,C.J.Ridley, C.L.Bull, R.Ono, I.Solovyev, T.Naka, D.Prabhakaran, A.T.Boothroyd, Room-Temperature Type-II Multiferroic Phase Induced by Pressure in Cupric Oxide, Phys.Rev.Lett.,129 217601(2022).
4.0.Song, C.A.0cchialini, E.Ergecen, B.Ilyas, D.Amoroso, P.Barone,J.Kapeghian, K.Watanabe, T.Taniguchi, A.S.Botana, S.Picozzi, N.Gedik, R.Comin, Evidence for a single-layer van der Waals multiferroic,Nature,602 601(2022).
5.H.Ju, Y.Lee, K-T.Kim, I.H.Choi, C.J.Roh, S.Son, P.Park, J.H.Kim,T.S.Jung, J.H.Kim, K.H.Kim, J.-G.Park, J.S.Lee, Possible Persistence of Multiferroic Order down to Bilayer Limit of van der Waals Material Nil2, Nano Lett., 21 5126(2021).
6.N.Liu, C Wang, C.Yan, C.Xu, J.Hu, Y.Zhang, W.Ji, Competing Multiferroic Phases in Monolayer and Few-layer Nil2, arXiv:2211.14423 Under Review.
报告人介绍:刘南舒，中国人民大学博士后，2021年毕业于大连理工大学。研究兴趣主要为利用密度泛函理论探索低维材料的磁性、电极化等新奇物性及其合理调控。以第一作者或者(共同)第一作者身份在Joule，Phys.Rev.Mater.，Mater.Today Phys.，J.Mater.Chem.A, J.Phys.Chem.Lett.等高影响力期刊上发表论文13篇，引用1200余次。担任学术期刊ACS Applied Electronic Material的审稿人。
