单层GaSe表面Fe原子吸附体系电子自旋性质调控

摘要：

Ⅲ族金属单硫化物因其优越的光电和自旋电子特性而备受关注,实现对其自旋性质的有效调控是发展器件应用的关键.本文采用密度泛函理论系统地研究了GaSe表面Fe原子吸附体系的几何构型及自旋电子特性.Fe/GaSe体系中Fe吸附原子与最近邻Ga,Se原子存在较强的轨道耦合效应,使体系呈现100%自旋极化的半金属性.其自旋极化贡献主要来源于Fe-3d电子的转移及Fe-3d,Se-4p和Ga-4p轨道杂化效应.对于Fe双原子吸附体系,两Fe原子之间的自旋局域导致原本从Fe转移至GaSe的自旋极化电荷量减少,从而费米能级附近的单自旋通道转变为双自旋通道,费米能级处的自旋极化率转变为0.研究结果揭示了Fen/GaSe吸附体系自旋极化特性的形成和转变机制,可为未来二维自旋纳米器件的设计与构建提供参考.

关键词：表面吸附、密度泛函理论、半金属性、自旋特性调控

所属期刊栏目：66

分类号：TG1;O6

资助基金：国家自然科学基金61674124,11304257,11604275,61227009;国家重点基础研究发展计划2016YFB0400801;福建省自然科学基金2014J01026,2016J01037,2015J01028;厦门大学校长基金批准号:20720160122,20720150033,20720160044资助的课题.Project supported by the National Natural Science Foundation of ChinaGrant .61674124,11304257,11604275,61227009;the National Basic Research Program of ChinaGrant 2016YFB0400801;the Natural Science Foundation of Fujian Province,ChinaGrant .2014J01026,2016J01037,2015J01028;the Fundamental Research Funds for the Central Universities,ChinaGrant .20720160122,20720150033,20720160044

在线出版日期：2017-09-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：223-232