基于 Mn 构成的双向单层马约拉纳半金属
材料科学
2024-06-19 v1
摘要
二维 (2D) 磁性体及其异质结构为设计超薄自旋电子器件的精彩功能提供了广阔场域。本文通过第一性原理计算，报告发现一种能量和热力学稳定的 2D 磁性体，具有非常强的平面磁各向异性，具体为 MnXY (X = S, Se; Y = Cl, Br 和 I) 单层材料。值得注意的是，我们发现 MnSBr、MnSI、MnSeCl 和 MnSeI 单层材料的铁磁 Curie 温度分别可达到 271 K、273 K、231 K 和 418 K。此外，我们证明这些铁磁单层材料是具有 2.5 eV 至 3.2 eV 大自旋带隙的本征半金属。当考虑自旋轨道耦合时，这些铁磁单层材料的半金属性几乎不受影响。最后，MnSY (Y = Br, I) 和 MnSeY (Y = Cl, I) 单层材料的强平面磁各向异性主要来自卤原子和硫化物原子。我们的工作表明，2D 双向 Mn 基铁磁半金属可能在高性能自旋电子器件中具有吸引人的功能。
引用
@article{arxiv.2406.05792,
title = {Above room-temperature two-dimensional ferromagnetic half-metals in Mn-based Janus magnets},
author = {Xiang-Fan Huang and Kang-Jie Li and Zequan Wang and Shi-Bo Zhao and Bing Shen and Zu-Xin Chen and Yusheng Hou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05792},
year = {2024}
}
备注
16 pages, 4 figures, accepted by Applied Physics Letters