Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2507.13709

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 材料科学

arXiv:2507.13709 (cond-mat)
[提交于 2025年7月18日 (v1) ,最后修订 2025年7月23日 (此版本, v2)]

标题: 扭曲双层NiI2中的莫尔诱导磁电性

标题: Moiré-Induced Magnetoelectricity in Twisted Bilayer NiI2

Authors:Haiyan Zhu, Hongyu Yu, Weiqin Zhu, Guoliang Yu, Changsong Xu, Hongjun Xiang
摘要: 扭曲磁性范德华(vdW)材料为多铁工程提供了有前途的途径,但建模大规模莫尔超晶格仍然具有挑战性。 利用一种新开发的SpinGNN++框架,该框架能有效处理自旋-晶格耦合系统,我们开发了一个全面的原子间机器学习(ML)势,并将其应用于扭曲双层NiI2(TBN)。 结构弛豫引入了莫尔周期性的“凸起”,使层间间距调制约0.55~\AA{},面内离子位移高达0.48~\AA{}。 同时,我们的ML势能准确捕捉所有关键自旋相互作用,产生了可靠的磁配置;结合广义KNB机制,它产生了精确的自旋驱动极化。 对于扭转角度1.89^{\circ } \leq \theta \leq 2.45^{\circ },这两种机制都变得显著,产生丰富的极化纹理,将离子面外偶极子与纯电子面内区域相结合。 在刚性(未弛豫)双层中,没有斯kyrmions;晶格弛豫对于生成极化-磁拓扑结构是必不可少的。 与之相反,在{\theta } \approx 60^{\circ }附近,堆叠依赖的铁电位移占主导地位,导致极性涡旋-反涡旋网络的形成。 这些结果揭示了TBN中的协同离子和自旋驱动的铁电性,将扭曲的vdW磁体定位为可调节多铁器件的适应性平台。
摘要: Twisted magnetic van der Waals (vdW) materials offer a promising route for multiferroic engineering, yet modeling large-scale moir\'e superlattices remains challenging. Leveraging a newly developed SpinGNN++ framework that effectively handles spin-lattice coupled systems, we develop a comprehensive interatomic machine learning (ML) potential and apply it to twisted bilayer NiI2 (TBN). Structural relaxation introduces moir\'e-periodic "bumps" that modulate the interlayer spacing by about 0.55~\AA{} and in-plane ionic shifts up to 0.48~\AA{}. Concurrently, our ML potential, which faithfully captures all key spin interactions, produces reliable magnetic configurations; combined with the generalized KNB mechanism, it yields accurate spin-driven polarization. For twist angles 1.89^{\circ} \leq \theta \leq 2.45^{\circ}, both mechanisms become prominent, yielding rich polarization textures that combine ionic out-of-plane dipoles with purely electronic in-plane domains. In the rigid (unrelaxed) bilayer, skyrmions are absent; lattice relaxation is essential for generating polar-magnetic topologies. In contrast, near {\theta} \approx 60^{\circ}, stacking-dependent ferroelectric displacements dominate, giving rise to polar meron-antimeron networks. These results reveal cooperative ionic and spin-driven ferroelectricity in TBN, positioning twisted vdW magnets as adaptable platforms for tunable multiferroic devices.
主题: 材料科学 (cond-mat.mtrl-sci)
引用方式: arXiv:2507.13709 [cond-mat.mtrl-sci]
  (或者 arXiv:2507.13709v2 [cond-mat.mtrl-sci] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.13709
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Haiyan Zhu [查看电子邮件]
[v1] 星期五, 2025 年 7 月 18 日 07:43:14 UTC (1,457 KB)
[v2] 星期三, 2025 年 7 月 23 日 09:49:25 UTC (1,457 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
cond-mat.mtrl-sci
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cond-mat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号