吴长征教授AM：2D非范德华CrCuSe2中偶奇数层相关铁磁性

具有强磁各向异性的范德瓦尔斯（vdW）层状材料引起了研究人员的极大兴趣，因为这些系统中的长程磁序即使在其厚度降低到二维（2D）极限时也能继续存在。尽管相邻磁性层之间的层间耦合非常弱，但它对这些原子厚度材料的磁性具有决定性影响。

基于此，中国科学技术大学吴长征教授（通讯作者）等人报道了一种新的2D铁磁材料，即非vdW CuCrSe₂纳米片，当从反铁磁性体层堆叠时，其具有偶奇数层依赖的铁磁性。单层和偶数层CuCrSe₂表现出反常的霍尔效应和显著增强的磁有序温度超过125 K。相反，在奇数层样品中存在线性霍尔效应。

对不同厚度的CuCrSe₂样品进行理论计算，以更好地理解磁性结构分层演化的起源。铁磁CrSe₂层在块状CuCrSe₂层间发生反铁磁性耦合，从而形成反铁磁基态，而单层结构有利于层内和层间的铁磁耦合。值得注意的是，两层中Cr离子的自旋是平行排列的，磁矩分别为2.83和2.96 μ_B，而Se-Cu-Se层的自旋是反平行的。因此，铁磁单层CuCrSe₂的总磁化强度为5.10 μ_B。

通过投射态密度（PDOS）和轨道分析，作者确定了层间铁磁耦合是由占据四面体的Cu⁺离子引起的轨道位移引起。考虑到Cr与Se呈八面体配位，Cr的3D轨道分裂为低能的t_2g轨道和高能的e_g轨道。当CuCrSe₂变薄为单层时，其中心对称性和平移对称性均被破坏。从Cr的PDOS可以看出，单层结构中Cr1轨道向上移位，Cr2轨道向下移位。对于一个超交换系统，当相邻磁位的能级发生改变并交错时，它们在自旋极化已占轨道和空轨道之间的虚交换间隙（G_ex）将减小。

Even-odd-layer-dependent Ferromagnetism in Two-dimensional Non-van der Waals CrCuSe₂. Adv. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adma.202209365.

https://doi.org/10.1002/adma.202209365.

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吴长征教授AM：2D非范德华CrCuSe2中偶奇数层相关铁磁性

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