石墨炔上过渡金属单层的奇异自旋电子学性质
介观与纳米尺度物理
2021-11-29 v2 应用物理
摘要
近期发现的由过渡金属（TM）与其它元素构成的二维（2D）磁性材料，为低维磁学基础研究及自旋电子学潜在应用开辟了新途径。进一步探索纯 TM 的新型 2D 磁体因而是有趣课题。基于第一性原理计算，本文提出获得单层 TM 磁体的策略，即在具有合适六方中空几何的石墨炔（Gy）上沉积 TM 原子。我们发现 Gy 上可形成具完美六方几何的 TM 单层。该 TM 单层随 TM 种类呈现丰富物理性质，如铁磁与反铁磁基态，以及引人入胜的半金属与半金属性（half-metal）特征。我们还发现半金属特征使 TM 单层在水平磁隧道结（MTJ）器件中具有巨大潜在应用，其隧穿磁阻可高达 850000%。我们的结果为获得具卓越自旋电子学性质的 2D 磁体提供了新框架。
引用
@article{arxiv.2105.12515,
title = {Exotic spintronic properties of transition-metal monolayers on graphyne},
author = {Xiaoxiong Ren and Junsheng Huang and Ping Li and Yun Zhang and Zhi-Xin Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12515},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 5 figures