Robust Ferrimagnetism in Quasi-Freestanding Graphene

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The influence of the size of dislocation loops on sublattice ferrimagnetism in graphene is studied. It is shown that graphene and the underlying gold layer with Au/Co dislocation loops of various sizes are characterized by ferrimagnetic ordering within atomic layers. Additional gold adatoms under graphene enhance the induced Rashba spin–orbit coupling in graphene but do not destroy the ferrimagnetic order in graphene. Since gold clusters can remain during the intercalation of gold on the surface of graphene and under graphene, the number and size of clusters after intercalation can be controlled to enhance the induced Rashba interaction and to obtain a topological phase in graphene.

About the authors

A. G Rybkin

St. Petersburg State University, 198504, St. Petersburg, Russia

Email: artem.rybkin@spbu.ru

A. V Tarasov

St. Petersburg State University, 198504, St. Petersburg, Russia

Email: artem.rybkin@spbu.ru

A. A Gogina

St. Petersburg State University, 198504, St. Petersburg, Russia

Email: artem.rybkin@spbu.ru

A. V Eryzhenkov

St. Petersburg State University, 198504, St. Petersburg, Russia

Email: artem.rybkin@spbu.ru

A. A Rybkina

St. Petersburg State University, 198504, St. Petersburg, Russia

Author for correspondence.
Email: artem.rybkin@spbu.ru

References

  1. C. L. Kane and E. J. Mele, Phys. Rev. Lett. 95, 146802 (2005).
  2. V.T. Phong, N.R. Walet, and F. Guinea, 2D Materials 5, 014004 (2017).
  3. В.Н. Меньшов, И.А. Швец, Е.В. Чулков, Письма в ЖЭТФ 110, 777 (2019).
  4. A. Eryzhenkov, A. Tarasov, A. Shikin, and A. Rybkin, Symmetry 15(2), 516 (2023).
  5. Y. Zhou and F. Liu, Nano Lett. 21, 230 (2021).
  6. А.О. Сбойчаков, А.В. Рожков, А.Л. Рахманов, Письма в ЖЭТФ 116, 708 (2022).
  7. N. Pavliˇcek, A. Mistry, Z. Majzik, N. Moll, G. Meyer, D. Fox, and L. Gross, Nature Nanotech. 12, 308 (2017).
  8. S. Mishra, X. Yao, Q. Chen, K. Eimre, O. Gr¨oning, R. Ortiz, M. Di Giovannantonio, J.C. Sancho-Garc'ia, J. Fern'andez-Rossier, C.A. Pignedoli, K. M¨ullen, P. Ruffieux, A. Narita, and R. Fasel, Nat. Chem. 13, 581 (2021).
  9. F.D.M. Haldane, Phys. Rev. Lett. 61, 2015 (1988).
  10. Д.Н. Дресвянкин, А.В. Рожков, А.О. Сбойчаков, Письма в ЖЭТФ 114, 824 (2021).
  11. H. Takenaka, S. Sandhoefner, A.A. Kovalev, and E.Y. Tsymbal, Phys. Rev. B 100, 125156 (2019).
  12. A.G. Rybkin, A.A. Rybkina, M.M. Otrokov, O.Y. Vilkov, I. I. Klimovskikh, A.E. Petukhov, M.V. Filianina, V.Y. Voroshnin, I.P. Rusinov, A. Ernst, A. Arnau, E.V. Chulkov, and A.M. Shikin, Nano Lett. 18, 1564 (2018).
  13. A.G. Rybkin, A.V. Tarasov, A.A. Rybkina, D.Yu. Usachov, A.E. Petukhov, A.V. Eryzhenkov, D.A. Pudikov, A.A. Gogina, I. I. Klimovskikh, G. Di Santo, L. Petaccia, A. Varykhalov, and A.M. Shikin, Phys. Rev. Lett. 129, 226401 (2022).
  14. J. S lawi'nska and J. I. Cerd'a, Phys. Rev. B 98, 075436 (2018).
  15. E. Voloshina and Y. Dedkov, Advanced Theory and Simulations 1, 1800063 (2018).
  16. J. S lawi'nska and J. I. Cerd'a, New J. Phys. 21, 073018 (2019).
  17. B. Monserrat and D. Vanderbilt, arXiv:1711.06274v1 (2017).
  18. M. Schlipf and F. Giustino, Phys. Rev. Lett. 127, 237601 (2021).
  19. L.P. Nielsen, The Nucleation and Growth of Au on Ni(110) and Ni(111): A Scanning Tunneling Microscopy Study, Phd thesis, University of Aarhus, Aarhus (1995); https://phys.au.dk/fileadmin/site_files/publikationer/phd/Lars_Pleth_Nielsen.pdf.
  20. M. Krivenkov, E. Golias, D. Marchenko, J. S'anchez-Barriga, G. Bihlmayer, O. Rader, and A. Varykhalov, 2D Materials 4, 035010 (2017).
  21. A.A. Rybkina, A.G. Rybkin, I. I. Klimovskikh, P.N. Skirdkov, K.A. Zvezdin, A.K. Zvezdin, and A.M. Shikin, Nanotechnology 31, 165201 (2020).
  22. J. Jacobsen, L.P. Nielsen, F. Besenbacher, I. Stensgaard, E. Lægsgaard, T. Rasmussen, K.W. Jacobsen, and J.K. Nørskov, Phys. Rev. Lett. 75, 489 (1995).
  23. A. Bendounan, H. Cercellier, Y. Fagot-Revurat, B. Kierren, V.Yu. Yurov, and D. Malterre, Phys. Rev. B 67, 165412 (2003).
  24. G.K.H. Madsen, P. Blaha, K. Schwarz, E. Sj¨ostedt, and L. Nordstr¨om, Phys. Rev. B 64, 195134 (2001).
  25. P. Blaha, K. Schwarz, G.K.H. Madsen, K. Dieter, J. Luitz, R. Laskowski, F. Tran, and L.D. Marks, WIEN2k, An Augmented Plane Wave Plus Local Orbitals Program for Calculating Crystal Properties, Vienna University of Technology, Austria (2001).
  26. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
  27. D.D. Koelling and B.N. Harmon, J. Phys. C: Solid State Phys. 10(16), 3107 (1977).
  28. O. Rubel, A. Bokhanchuk, S. J. Ahmed, and E. Assmann, Phys. Rev. B 90, 115202 (2014).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

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».