铁掺杂诱导二维硒化铟的多铁性

• 作者: 崔宇 房景治 杨淮 潘龙飞 肖梦琪 魏钟鸣
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 多铁材料 纳米电子 非易失性存储 密度泛函理论 铁电性 铁掺杂 硒化 磁性测量
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 页码范围: 421-428
• 页数: 8页
• 分类号: TB3

摘要

多铁材料具有巨大的潜力,可应用于新型磁电设备,如高密度非易失性存储等.在本工作中,我们报道了一种具有铁电性和铁磁性共存特性的新型二维铁掺杂硒化铟.实验结果显示,Fe原子在In原子位点进行了替位掺杂,Fe的含量约为3.22%,其化学式为Fe0.16In1.84Se3.基于密度泛函理论第一性原理计算预测,当Fe替代硒化铟中In的位置时,每个Fe原子的磁矩为5μB.我们通过量子干涉超导测试进一步证实了理论预测.磁性测量表明纯硒化铟是抗磁性的,而Fe0.16In1.84Se3表现出铁磁行为,在2 K时具有平行各向异性,居里温度约为8 K.此外,压电力响应测试表明Fe原子掺杂进入铁电硒化铟纳米薄片后仍保持稳定的室温铁电性.研究结果表明,层状多铁材料Fe0.16In1.84Se3在未来的纳米电子、磁性和光电器件中具有潜在的应用前景.