稀释磁性与单层 SnO 边缘态的工程化
材料科学
2026-05-26 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
锡单氧化物（SnO）是一种p型氧化物半导体，其电子性质可以通过原子尺度工程进行广泛修改。我们利用密度泛函理论，研究了掺杂单层SnO中过渡金属（TM = Mn、Fe、Co 和 W）的电子和磁性质。我们发现，所有掺杂剂都会诱导有限的局部磁矩，主要来源于掺杂原子d轨道的d轨道。我们表明，这些局部磁态在费米能级附近产生近无色散带（以Co掺杂SnO为例）。此外，我们通过构建SnO单层的纳米带结构来研究尺度效应。这些纤带表现出与纤带宽度无关的本征边缘局域态。对于沿方格子低对称方向构成的手性纳米带，我们发现富氧边缘在热力学上最稳定且保持半导体性质，而Sn终端边缘则承载金属的一维导电通道。我们的结果表明，过渡金属掺杂和边缘工程为调制SnO单层的电子性质提供了有效途径，使其成为未来自旋电子器件和纳米电子器件的有前景的候选材料。
引用
@article{arxiv.2605.24376,
title = {Dilute Magnetism and Edge-State Engineering in Monolayer SnO},
author = {Yuya Fukuta and Souren Adhikary and Kazuhito Tsukagoshi and Katsunori Wakabayashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.24376},
year = {2026}
}
备注
8 pages; 4 figures