二维双金属铁磁半导体CrMoI6的电子结构与稳定性

摘要：

二维磁性半导体由于兼具磁性、半导体性和特殊的二维结构而受到人们的广泛关注,为纳米级自旋电子和光电子器件的研发应用和相关的基础理论研究提供了新的思路和平台.基于第一性原理计算,在对一系列二维双金属碘化物CrTMI6的交换能进行初步筛选的基础上,选出了具有铁磁性的CrMoI6单层结构.进一步计算表明,CrMoI6单层的电子能带结构展示出理想的半导体特性,计算得到的带隙约为1.7 eV,而且还具有很大的磁各向异性能(741.3μeV/TM).通过基于海森伯模型的蒙特卡罗模拟预测这一材料的居里温度达到92 K,约为CrI3单层的2倍.此外,分子动力学和声子谱的计算还证明了其良好的热稳定性和动力学稳定性.这类可以通过合金化方法合成的磁性过渡金属卤化物将进一步拓展二维磁性材料家族及其在自旋电子学器件领域的应用.

关键词：二维材料;磁性半导体;居里温度;磁各向异性

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资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2021-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：249-256