論文の概要: Nanoscale magnetism and magnetic phase transitions in atomically thin CrSBr

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.09279v1
• Date: Thu, 14 Dec 2023 19:00:02 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-18 18:14:09.223482
• Title: Nanoscale magnetism and magnetic phase transitions in atomically thin CrSBr
• Title（参考訳）: 原子間化合物CrSBrのナノスケール磁性と磁性相転移
• Authors: M\"arta A. Tschudin, David A. Broadway, Patrick Reiser, Carolin Schrader, Evan J. Telford, Boris Gross, Jordan Cox, Adrien E. E. Dubois, Daniel G. Chica, Ricardo Rama-Eiroa, Elton J. G. Santos, Martino Poggio, Michael E. Ziebel, Cory R. Dean, Xavier Roy, Patrick Maletinsky
• Abstract要約: ファン・デル・ワールス (Van der Waals) 磁石 (vdW) は、重要な基礎と応用駆動の注目を集めている。 極めて安定な高T_c$vdWマグネットCrSBrは、これらの重要な欠点を克服する可能性がある。 我々の研究は、CrSBrのエキゾチック電子および磁性相の工学と、この高期待のvdWマグネットに基づく新しいナノ磁気デバイスの実現を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Since their first observation in 2017, atomically thin van der Waals (vdW) magnets have attracted significant fundamental, and application-driven attention. However, their low ordering temperatures, $T_c$, sensitivity to atmospheric conditions and difficulties in preparing clean large-area samples still present major limitations to further progress. The remarkably stable high-$T_c$ vdW magnet CrSBr has the potential to overcome these key shortcomings, but its nanoscale properties and rich magnetic phase diagram remain poorly understood. Here we use single spin magnetometry to quantitatively characterise saturation magnetization, magnetic anisotropy constants, and magnetic phase transitions in few-layer CrSBr by direct magnetic imaging. We show pristine magnetic phases, devoid of defects on micron length-scales, and demonstrate remarkable air-stability down the monolayer limit. We address the spin-flip transition in bilayer CrSBr by direct imaging of the emerging antiferromagnetic (AFM) to ferromagnetic (FM) phase wall and elucidate the magnetic properties of CrSBr around its ordering temperature. Our work will enable the engineering of exotic electronic and magnetic phases in CrSBr and the realisation of novel nanomagnetic devices based on this highly promising vdW magnet.
• Abstract（参考訳）: 2017年に初めて観測されたヴァンデルワールス(vdw)磁石は、重要な基礎的かつ応用的な注目を集めている。 しかし、その低秩序な温度、T_c$、大気条件への感受性、クリーンな大面積試料の調製の困難さは、さらなる進行に大きな制限を与えている。 極めて安定な高T_c$vdWマグネットCrSBrはこれらの重要な欠点を克服する可能性があるが、そのナノスケール特性と豊富な磁性相図は未だ理解されていない。 本研究では,単スピン磁気測定を用いて,crsbrの飽和磁化,磁気異方性定数,磁気相転移を直接磁気イメージングにより定量的に評価する。 電離磁気相を示し,ミクロン長スケールの欠陥を欠き,単層限界下での優れた空気安定性を示す。 生成する反強磁性(AFM)から強磁性(FM)相壁への直接イメージングにより、二層CrSBrのスピンフリップ遷移に対処し、CrSBrの秩序温度付近で磁気特性を解明する。 我々の研究は、CrSBrのエキゾチック電子および磁性相の工学と、この高期待のvdW磁石に基づく新しいナノ磁気デバイスの実現を可能にする。

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