Light-Controlled Ultrafast Magnetic State Transition in Antiferromagnetic-Ferromagnetic van der Waals Heterostructures
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F22%3A10451095" target="_blank" >RIV/00216208:11310/22:10451095 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=TStIvLMxZz" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=TStIvLMxZz</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.2c01476" target="_blank" >10.1021/acs.jpclett.2c01476</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Light-Controlled Ultrafast Magnetic State Transition in Antiferromagnetic-Ferromagnetic van der Waals Heterostructures
Popis výsledku v původním jazyce
Manipulating spin in antiferromagnetic (AFM) materials has great potential in AFM opto-spintronics. Laser pulses can induce a transient ferromagnetic (FM) state in AFM metallic systems but have never been proven in two-dimensional (2D) AFM semiconductors and related van der Waals (vdW) heterostructures. Herein, using 2D vdW heterostructures of FM MnS2 and AFM MXenes as prototypes, we investigated optically induced interlayer spin transfer dynamics based on real-time time-dependent density functional theory. We observed that laser pulses induce significant spin injection and interfacial atom-mediated spin transfer from MnS2 to Cr2CCl2. In particular, we first demonstrated the transient FM state in semiconducting AFM-FM heterostructures during photoexcited processes. The proximity magnetism breaks the magnetic symmetry of Cr2CCl2 in heterostructures. Our results provide a microscopic understanding of optically controlled interlayer spin dynamics in 2D magnetic heterostructures and open a new way to manipulate magnetic order in 2D materials for ultrafast opto-spintronics.
Název v anglickém jazyce
Light-Controlled Ultrafast Magnetic State Transition in Antiferromagnetic-Ferromagnetic van der Waals Heterostructures
Popis výsledku anglicky
Manipulating spin in antiferromagnetic (AFM) materials has great potential in AFM opto-spintronics. Laser pulses can induce a transient ferromagnetic (FM) state in AFM metallic systems but have never been proven in two-dimensional (2D) AFM semiconductors and related van der Waals (vdW) heterostructures. Herein, using 2D vdW heterostructures of FM MnS2 and AFM MXenes as prototypes, we investigated optically induced interlayer spin transfer dynamics based on real-time time-dependent density functional theory. We observed that laser pulses induce significant spin injection and interfacial atom-mediated spin transfer from MnS2 to Cr2CCl2. In particular, we first demonstrated the transient FM state in semiconducting AFM-FM heterostructures during photoexcited processes. The proximity magnetism breaks the magnetic symmetry of Cr2CCl2 in heterostructures. Our results provide a microscopic understanding of optically controlled interlayer spin dynamics in 2D magnetic heterostructures and open a new way to manipulate magnetic order in 2D materials for ultrafast opto-spintronics.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10403 - Physical chemistry
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
S - Specificky vyzkum na vysokych skolach<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Physical Chemistry Letters
ISSN
1948-7185
e-ISSN
1948-7185
Svazek periodika
13
Číslo periodika v rámci svazku
26
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
7
Strana od-do
6223-6229
Kód UT WoS článku
000823563900001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85134361371