MAGNETIC ORDER IN THE SANDWICH STRUCTURE OF THE COMPOUND Fe3GeTe2

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Magnetic ordering of the sandwich structure of the Fe3GeTe2 compound is investigated. Two cases are considered. In the first case, the interaction between the layers containing iron atoms is neglected. In the second case, such interaction is considered small. It is shown that in the first case, a phase transition to a ferromagnetic state of the Ising type with a one-component order parameter takes place in two-dimensional layers containing only iron atoms. The magnetic moment is oriented along the z axis. The assumption is used that in the Fe/Ge layer, the exchange interaction of iron atoms is indirect through germanium atoms and antiferromagnetic. Long-range magnetic order is absent in this plane, but antiferromagnetic fluctuations of the transverse spin wave type are present. When the interaction between the layers is taken into account, a long-range ferromagnetic order will appear in the system, realized on the layers containing only iron atoms. Antiferromagnetic fluctuations will coexist with ferromagnetism.

About the authors

Vladimir V. Men'shenin

M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: menshenin@imp.uran.ru
ORCID iD: 0000-0003-1455-965X
SPIN-code: 1931-6864
Scopus Author ID: 57217591141
ResearcherId: K-3344-2013

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Chief Researcher, Laboratory of Theoretical Physics

Russian Federation, Yekaterinburg, 620108 Russia

References

  1. Deiseroth H. -J., Aleksandrov K., Reiner C., Kienle L., Kremer R.K. Fe3GeTe2 and Ni3GeTe2 – two new layered transition-metal compounds: crystal structures HRTEM investigation, and magnetic and electrical properties // Eur. J. Inorg. Chem. 2006. P.1561 -1567.
  2. Zhuang H. L., Kent P. R. C., Henning R. G. Strong anisotropy and magnetostriction in the two dimensional Fe3GeTe2// Phys. Rev. 2016. B 93. P. 134407-1-134407-7.
  3. May A.F., Calder S., Cantoni C., Cao Y., MCGuir M.A. Magnetic Structure and phase stability of the van der Waals bonded ferromagnet Fe3-xGeTe2 //Phys. Rev. 2016. B 93. P.014411-1-11.
  4. X. Bai, F. Lechermann, Y. Liu, Y. Cheng, A. I. Kolesnikov, F. Ye. T. J. Williams, S. Chi, T. Hong, G. E. Granroth, A. F. May, S. Calder Antiferromagnetic fluctuations and orbital-selective Mott transition in the van der Waals ferromagnet Fe3−xGeTe2//Phys. Rev. 2022. B 106. L180409 1-6.
  5. X. Xu, Y. W. Li, S. R. Duan, S. L. Zhang, Y. J. Chen, L. Kang,1 A. J. Liang, C. Chen, W. Xia, Y. Xu,
  6. P. Malinowski, X. D. Xu, J.-H. Chu, G. Li, Y. F. Guo, Z. K. Liu, L. X. Yang Y. L. Chen. Signature for non-Stoner ferromagnetism in the van der Waals ferromagnet Fe3GeTe2 // Phys. Rev. 2020. B 101. 201104 (R) 1-6.
  7. J.X. Zhy, M. Janoschek, D.S. Chaves, J.C. Cezar, T. Durakiewicz, F. Ronning, Y. Sassa, M. Mansson, B.L. Scott, N Wakeham, E.D. Baner, J.D. Thompson. Electronic correlation and magnetism in the ferromagnetic metal Fe3GeTe2 // Phys. Rev. 2016. B 93.144404 1-6.
  8. Y. Deng, Y. Yu, Y. Song, J. Zhang, N. Z Wang, Z. Sun, Y. Yi, W. Y. Zheng, S. W. J. Zhu, J. Wang, X. H. Chen, Y. Zhang. Gate-tunable room-temperature ferromagnetism in two-dimensional Fe3GeTe2//Nature. V.563. No. 7729. p.94-99.
  9. Y. Zhang, H. Lu, X. Zhu, S. Tan, W. Feng, Q. Liu, W. Zhang, Q. Chen, Y. Liu, X. Luo, D. Xie, L. Luo, Emergence of Kondo lattice behavior in a van der Waals itinerant ferromagnet, Fe3GeTe2// Sci. Adv. 2018. 4. eaao6791 1-8.
  10. Menshenin V.V. Ferromagnetic order in the van der Waals compound Fe3GeTe2// JETP. 2024. Vol. 165. No. 3. Pp. 389-395.
  11. A.M. Polyakov. Gauge fields and strings// Publishing House "Udmurt University", Izhevsk, 1999, 312 p.
  12. Potashinsky A.Z., Pokrovsky V.L. Fluctuation Theory of Phase Transitions// Nauka, Moscow, 1982. 381 p.
  13. Abrikosov A.A., Gorkov V.P., Dzyaloshinsky I.E. Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics // Nauka, Moscow, 1963. 444 p.
  14. Amit D. J. Field Theory, the Renormalization Group and Critical Phenomena // World Scientific Publishing Co Pte Ltd, Singapore, 1984. 394 p.
  15. Belavin A.A., Polyakov A.M. Metastable States of a Two-Dimensional Isotropic Ferromagnet // JETP Letters. 1975. Vol. 22. Pp. 503-506.
  16. Berezinsky V.L. JETP. 1970. V. 59, P. 907-920.
  17. O. V. Kovalev. Irreducible and induced representations and corepresentations of Fedorov groups//Nauka, Moscow. 1986. 367 p.
  18. Izyumov Yu. A., Naish V. E., R. P. Ozerov. Neutron diffraction of magnets//Atomizdat. Moscow. 1981. 311 p.
  19. Vasiliev A. N. Quantum field renormalization group in the theory of critical behavior and stochastic dynamics// Publishing house of PNPI, St. Petersburg (1998). 773 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».