磁性分子二茂钴与二维磁体(CrI₃、Fe₃GeTe₂)间自旋界面的第一性原理表征

本论文采用基于第一性原理密度泛函理论的计算方法,研究了由单分子磁体双(环戊二烯)钴(II)(钴茂)与二维磁性材料(半导体性CrI₃和金属性Fe₃GeTe₂)构成的spin-polarized界面的特性。计算得到的吸附能表明这些异质界面具有稳定性,并观测到界面两侧电子态的杂化现象。该研究团队通过基于最大局域化Wannier函数(MLWFs)的总能量差法和Liechtenstein-Katsnelson-Antropov-Gubanov(LKAG)形式,获取海森堡交换参数来表征磁学性质。对这些参数的分析揭示了磁性基底-分子相互作用存在强烈的方向各向异性,这与轨道杂化的性质相符。此外,基于轨道分辨的交换参数和跃迁参数,研究人员提出了可能的交换机制。该工作还发现分子吸附可能增强层内交换相互作用,部分交换参数的强度相较于自由状态情况可提高至三倍。最终,在钴茂/CrI₃界面处观测到费米能级100%的自旋极化率,这使其在自旋输运应用中具有特殊潜力。

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提交arXiv: 2026-03-19 22:38

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