이차원 반데르발스 페로자성체 CrI3의 스핀 및 격자 역학

초록 크로뮴 트리요드화물(CrI 3)은 최근 45 K 이하에서 진정한 이차원(2D) 장거리 자기 질서를 가진 전형적인 페로자성 반데르발스 절연체이다. 기초 자기 이방성은 완전히 이해되지 않았으며, Dzyaloshinskii-Moriya(DM) 상호작용과 Kitaev - − Γ 유형 상호작용이 관련 자기 해밀토니안으로 고려되었다. 또한, 결정 구조와 자기 질서 간의 관계는 몇 겹 샘플과 벌크 샘플의 최상층에서의 가능한 결합과 관련하여 더 명확히 밝혀질 필요가 있다. 여기에서는 벌크 CrI 3 단결정을 사용하여 온도 및 자기장 의존성 테라헤르츠 분광법을 통해 이러한 문제들을 조사하며, 4에서 120 cm −1 (0.5부터 15 meV까지) 범위의 테라헤르츠(THz) 영역에서 페로자성 공명(FMR) 및 광학 포논의 역학에 집중한다. 우리는 비대각 대칭 항과 단일 이온 이방성과 같은 상호작용 매개변수의 가능한 범위를 좁힌다. 이러한 매개변수의 정확한 값은 가능한 Kitaev - − Γ 교환 상호작용 및 위상적인 마그논 갭의 크기를 크게 제약한다. 더욱이, 구조-자기 관계는 두 개의 {E}ₔ E u 평면 내 광학 포논 모드의 온도 및 필드 의존성을 기반으로 비판적으로 분석되었으며, 이는 CrI 3의 일반적으로 믿어지는 구조적 상 다이어그램이 표면 우선적 데이터를 기반으로 도출된 결과 심각하게 수정되어야 함을 보여준다.