一种基于羟基化MBene单层材料设计的大尺寸自旋分裂替代磁体

《Advanced Functional Materials》：A Large Spin-Splitting Altermagnet Designed from the Hydroxylated MBene Monolayer

羟基旋转策略通过调控铁弹性机制设计出具有1130 meV大自旋分裂的α60-Mn2B2(OH)2单层，同时表现出节点线半导体特性与自旋输运特性，羟基角度作为序参数可开关交替磁体并调控磁晶各向异性。

　　

摘要

替代磁体的发展对于推进自旋电子器件技术至关重要，但由于大多数情况下自旋分裂较弱（尤其是在二维材料中），这一技术仍然不切实际。基于自旋群对称性分析和第一性原理计算，提出了一种在共线反铁磁体中利用羟基旋转的新策略来设计替代磁体。该方法在α₆₀-Mn₂B₂(OH)₂单层材料中实现了超过1130 meV的大幅度、可逆的自旋分裂。该系统在没有自旋-轨道耦合的情况下还表现出节点线半金属的固有特性。此外，羟基的角度作为主要序参量，可以通过铁电机制来开启或关闭替代磁性。相应的磁晶各向异性也得到了调控。另外，还发现了一种有趣的自旋相关输运性质，即自旋极化电导率为10¹⁹ Ω^?1m^?1s^?1。这些发现表明，羟基旋转策略是一种用于设计替代磁性节点线半金属的多功能工具，并为实现与大自旋分裂相关的奇特化学和物理特性开辟了新的途径。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。