VGe2P4单层中可能存在的准半谷金属电子态
材料科学
2023-03-01 v1
摘要
谷电子学的关键问题之一是实现谷极化。铁谷(FV)半导体和半谷金属(HVM)已被提出,其具有本征自发谷极化。本文提出准半谷金属(QHVM)的概念,即包含电子和空穴载流子,且仅一类载流子具有谷极化。QHVM可实现电子与空穴的分离功能。以VGe2P4单层为例,通过第一性原理计算阐明该构想。为更好地实现QHVM,施加电场以调控VGe2P4的相关谷性质。在考虑的电场范围内,VGe2P4始终为铁磁(FM)基态,通过计入磁形状各向异性(MSA)与磁晶各向异性(MCA)能量的磁各向异性能(MAE)计算,其具有面外磁化。这些面外FM特性保证了VGe2P4中的本征自发谷极化。在一定电场范围内,QHVM得以维持,且相关极化性质可被有效调控。我们的工作为谷电子学的二维(2D)功能材料设计铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2210.11827,
title = {A possible electronic state quasi-half-valley-metal in $\mathrm{VGe_2P_4}$ monolayer},
author = {San-Dong Guo and Yu-Ling Tao and Zhuo-Yan Zhao and Bing Wang and Guangzhao Wang and Xiaotian Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.11827},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 10 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2208.02425