Coexistence of structural and magnetic phases in van der Waals magnet CrI3
Meseguer-Sánchez, Jaume (Universitat de València. Instituto de Ciencia Molecular)
Popescu, Catalin (ALBA Laboratori de Llum de Sincrotró)
García-Muñoz, José Luis (Institut de Ciència de Materials de Barcelona)
Luetkens, Hubertus (Paul Scherrer Institute. Laboratory for Muon Spin Spectroscopy)
Taniashvili, Grigol (Tbilisi State University. Department of Physics (Georgia))
Navarro-Moratalla, Efrén (Universitat de València. Instituto de Ciencia Molecular)
Guguchia, Zurab (Paul Scherrer Institute. Laboratory for Muon Spin Spectroscopy)
Santos, Elton J. G. (The University of Edinburgh. Higgs Centre for Theoretical Physics)

Data:	2021
Resum:	CrI3 has raised as an important system to the emergent field of two-dimensional van der Waals magnetic materials. However, it is still unclear why CrI3 which has a ferromagnetic rhombohedral structure in bulk, changed to anti-ferromagnetic monoclinic at thin layers. Here we show that this behaviour is due to the coexistence of both monoclinic and rhombohedral crystal phases followed by three magnetic transitions at TC1 = 61 K, TC2 = 50 K and TC3 = 25 K. Each transition corresponds to a certain fraction of the magnetically ordered volume as well as monoclinic and rhombohedral proportion. The different phases are continuously accessed as a function of the temperature over a broad range of magnitudes. Our findings suggest that the challenge of understanding the magnetic properties of thin layers CrI3 is in general a coexisting structural-phase problem mediated by the volume-wise competition between magnetic phases already present in bulk.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación RTI2018-098537-B-C21 Ministerio de Ciencia e Innovación CEX2019-000917-S Agencia Estatal de Investigación EUR2020-112238 European Commission 803092 Ministerio de Ciencia e Innovación RYC2018-024736-I Ministerio de Ciencia e Innovación CEX2019-000919-M Agencia Estatal de Investigación FIS2017-83295-P
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicat a:	Nature communications, Vol. 12 (November 2021) , art. 6265, ISSN 2041-1723

DOI: 10.1038/s41467-021-26342-4
PMID: 34725340

7 p, 1.3 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > El Sincrotró ALBA
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats