Van der Waals ailesi malzemelerinden FePS3, son yıllarda spin tabanlı elektronik cihazlardaki potansiyeli nedeniyle bilim insanlarının dikkatini çekiyor. Yeni bir araştırma, bu antiferromanyetik malzemenin kristal yapısındaki anizotropinin, optik özelliklerini nasıl şekillendirdiğini ortaya koydu.
Araştırma ekibi, X-ışını kırınımı analizleriyle FePS3 kristalinin yapısını inceledi. Sonuçlar, FeS6 oktahedronlarının bozuk bir geometriye sahip olduğunu ve bu durumun demir atomları arasındaki mesafeleri eşitsiz hale getirdiğini gösterdi. Bu yapısal özellik, kristal örgüsünün a/b parametrelerinin oranını artırarak malzemenin anizotropik karakterini güçlendiriyor.
Mikro-fotolüminesans teknikleriyle yapılan ölçümler, hem hacimli hem de tek katmanlı FePS3 örneklerinde dört farklı emisyon bandı tespit etti. Bunlardan biri 1.24 eV civarında merkezlenen atomlar arası d-d geçişi, diğer üçü ise sırasıyla 1.79 eV, 2.3 eV ve 2.56 eV civarında yer alan p-d yük transfer geçişleri.
En dikkat çekici bulgu, bu bantların farklı polarizasyon davranışları sergilemesi ve bu özelliğin tek katman seviyesinde bile korunması oldu. Yoğunluk fonksiyonel teorisi hesaplamaları da deneysel gözlemleri destekleyerek, altta yatan elektronik mekanizmaları açıklığa kavuşturdu.