FeCl2 1T de plusieurs couches atomiques cultivées par épitaxie par faisceau moléculaire

Les matériaux magnétiques bidimensionnels (2D) ont suscité beaucoup d'attention en raison de leurs propriétés magnétiques uniques et de leurs applications prometteuses en spintronique. Ici, nous rapportons la croissance de films de chlorure ferreux (FeCl2) sur Au(111) et graphite avec une épaisseur atomique par épitaxie par faisceau moléculaire (MBE) et les propriétés magnétiques dépendantes des couches par des calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT). La croissance suit un mode couche par couche avec une épaisseur réglable allant de sous-monocouche à quelques couches. Quatre types de superstructures moiré d'un FeCl2 monocouche sur graphite et deux types de vides atomiques sur Au(111) ont été identifiés sur la base de la microscopie à effet tunnel à haute résolution (STM). Il s'avère que les films de FeCl2 monocouche et peu épais cultivés sur Au(111) présentent une structure 1T. Les calculs DFT révèlent qu'une monocouche de 1T-FeCl2 a un état fondamental ferromagnétique. La configuration à énergie minimale d'un bilayer de FeCl2 est satisfaite pour la structure 1T–1T avec des couches ferromagnétiques couplées antiferromagnétiquement. Ces résultats font de FeCl2 un candidat prometteur en tant qu'électrodes idéales pour les dispositifs spintroniques offrant une grande magnétorésistance.