Polaronic and Mott insulating phase of layered magnetic vanadium trihalide VCl3 - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Polaronic and Mott insulating phase of layered magnetic vanadium trihalide VCl3

Abstrakt

Two-dimensional (2D) van der Waals (vdW) magnetic 3d-transition metal trihalides are a new class of functional materials showing exotic physical properties useful for spintronic and memory storage applications. In this article, we report the synthesis and electromagnetic characterization of single-crystalline vanadium trichloride, VCl 3 , a novel 2D layered vdW Mott insulator, which has a rhombohedral structure (R3, No. 148) at room temperature. VCl 3 undergoes a structural phase transition at 103 K and a subsequent antiferromagnetic transition at 21.8 K. Combining core levels and valence bands x-ray photoemission spectroscopy (XPS) with first-principles density functional theory (DFT) calculations, we demonstrate the Mott Hubbard insulating nature of VCl 3 and the existence of electron small 2D magnetic polarons localized on V atom sites by V-Cl bond relaxation. The polarons strongly affect the electromagnetic properties of VCl 3 promoting the occupation of dispersion-less spin-polarized V-3d a1g states and band inversion with e′ g states. Within the polaronic scenario, it is possible to reconcile different experimental evidences on vanadium trihalides, suggesting that also VI 3 hosts polarons. Our results highlight the complex physical behavior of this class of crystals determined by charge trapping, lattice distortions, correlation effects, mixed valence states, and magnetic states.

Cytowania

  • 4

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 4

    Scopus

Autorzy (7)

Cytuj jako

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
PHYSICAL REVIEW B nr 108,
ISSN: 2469-9950
Język:
angielski
Rok wydania:
2023
Opis bibliograficzny:
Mastrippolito D., Camerano L., Świątek H., Šmíd B., Klimczuk T., Ottaviano L., Profeta G.: Polaronic and Mott insulating phase of layered magnetic vanadium trihalide VCl3// PHYSICAL REVIEW B -Vol. 108,iss. 4 (2023), s.1-7
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1103/physrevb.108.045126
Źródła finansowania:
  • Publikacja bezkosztowa
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 49 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi