Son, Suhan, Coak, Matthew J., Lee, Nahyun, Kim, Jonghyeon, Kim, Tae Yun, Hamidov, Hayrullo ORCID: 0000-0003-3236-8048, Cho, Hwanbeom, Liu, Cheng, Jarvis, David M., Brown, Philip A. C., Kim, Jae Hoon, Park, Cheol-Hwan
ORCID: 0000-0003-1584-6896, Khomskii, Daniel, I, Saxena, Siddharth S. and Park, Je-Geun
(2019).
Bulk properties of the van der Waals hard ferromagnet VI3.
Phys. Rev. B, 99 (4).
COLLEGE PK:
AMER PHYSICAL SOC.
ISSN 2469-9969
Abstract
We present comprehensive measurements of the structural, magnetic, and electronic properties of layered van der Waals ferromagnet VI3 down to low temperatures. Despite belonging to a well-studied family of transitionmetal trihalides, this material has received very little attention. We outline, from high-resolution powder x-ray diffraction measurements, a corrected room-temperature crystal structure to that previously proposed and uncover a structural transition at 79 K, also seen in the heat capacity. Magnetization measurements confirm VI(3 )to be a hard ferromagnet (9.1 kOe coercive field at 2 K) with a high degree of anisotropy, and the pressure dependence of the magnetic properties provide evidence for the two-dimensional nature of the magnetic order. Optical and electrical transport measurements show this material to be an insulator with an optical band gap of 0.67 eV-the previous theoretical predictions of d-band metallicity then lead us to believe VI3 to be a correlated Mott insulator. Our latest band-structure calculations support this picture and show good agreement with the experimental data. We suggest VI3 to host great potential in the thriving field of low-dimensional magnetism and functional materials, together with opportunities to study and make use of low-dimensional Mott physics.
Item Type: | Journal Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Creators: |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:38-159481 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1103/PhysRevB.99.041402 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Phys. Rev. B | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 99 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Number: | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date: | 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | AMER PHYSICAL SOC | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Place of Publication: | COLLEGE PK | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2469-9969 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | English | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Faculty: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Divisions: | Unspecified | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Subjects: | no entry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Uncontrolled Keywords: |
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Refereed: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/15948 |
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