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碱金属(Li、Na、K)掺杂二维单层CrI_(3)的半金属铁磁性研究
1
作者
张伟华
李雨欣
+5 位作者
王朕
骆逸夫
刘祥林
彭波
丁守兵
毋志民
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期11101-11106,共6页
基于第一性原理计算的方法,对二维单层CrI_(3)及碱金属(Li、Na、K)掺杂后的电荷布局、晶体稳定性、电子结构和居里温度进行了计算和分析。研究结果显示:在单层CrI_(3)和碱金属掺杂后,各原子之间的键合能力较强,体系表现出稳定的共价键...
基于第一性原理计算的方法,对二维单层CrI_(3)及碱金属(Li、Na、K)掺杂后的电荷布局、晶体稳定性、电子结构和居里温度进行了计算和分析。研究结果显示:在单层CrI_(3)和碱金属掺杂后,各原子之间的键合能力较强,体系表现出稳定的共价键晶体结构。在由I原子组成的八面体晶体场中,Cr原子发生自旋劈裂现象,使得单层CrI_(3)呈现磁性半导体性质。而碱金属的掺入增加了体系的载流子浓度,加强了Cr原子间的铁磁交换作用,使居里温度由46 K提高到95 K。此外,电子浓度的提升使得Cr-3 d轨道的电子占据数增加,导致Cr原子的自旋磁矩增大。这使得掺杂体系呈现稳定的半金属性,具有100%自旋极化率,并具备较大的半金属能隙,分别为1.13 eV(Li掺杂)、1.26 eV(Na掺杂)和1.41 eV(K掺杂),能有效抑制热扰动及自旋翻转,是自旋电子学领域的潜在候选材料。
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关键词
第一性原理计算
二维单层CrI_(3)
碱金属掺杂
居里温度
100%自旋极化率
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职称材料
题名
碱金属(Li、Na、K)掺杂二维单层CrI_(3)的半金属铁磁性研究
1
作者
张伟华
李雨欣
王朕
骆逸夫
刘祥林
彭波
丁守兵
毋志民
机构
重庆师范大学物理与电子工程学院
出处
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期11101-11106,共6页
基金
重庆市教委科学技术研究计划项目(KJZD-K202300512)
重庆市博士直通车项目(CSTB2022BSXM-JCX0092)。
文摘
基于第一性原理计算的方法,对二维单层CrI_(3)及碱金属(Li、Na、K)掺杂后的电荷布局、晶体稳定性、电子结构和居里温度进行了计算和分析。研究结果显示:在单层CrI_(3)和碱金属掺杂后,各原子之间的键合能力较强,体系表现出稳定的共价键晶体结构。在由I原子组成的八面体晶体场中,Cr原子发生自旋劈裂现象,使得单层CrI_(3)呈现磁性半导体性质。而碱金属的掺入增加了体系的载流子浓度,加强了Cr原子间的铁磁交换作用,使居里温度由46 K提高到95 K。此外,电子浓度的提升使得Cr-3 d轨道的电子占据数增加,导致Cr原子的自旋磁矩增大。这使得掺杂体系呈现稳定的半金属性,具有100%自旋极化率,并具备较大的半金属能隙,分别为1.13 eV(Li掺杂)、1.26 eV(Na掺杂)和1.41 eV(K掺杂),能有效抑制热扰动及自旋翻转,是自旋电子学领域的潜在候选材料。
关键词
第一性原理计算
二维单层CrI_(3)
碱金属掺杂
居里温度
100%自旋极化率
Keywords
first-principles calculation
2D monolayer CrI_(3)
alkali metal-doped
Curie temperature
100
%
spin polarization
分类号
O469 [理学—凝聚态物理]
O472 [理学—半导体物理]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
碱金属(Li、Na、K)掺杂二维单层CrI_(3)的半金属铁磁性研究
张伟华
李雨欣
王朕
骆逸夫
刘祥林
彭波
丁守兵
毋志民
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024
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