载流子掺杂蜂窝-笼目晶格Mg3C2单层的半金属性
材料科学
2018-07-04 v2
摘要
为获得具有高集成密度的性能优异的自旋电子器件，二维（2D）半金属材料一直备受追捧。在此，我们基于第一性原理计算提出了一种稳定的具有蜂窝-笼目晶格的二维材料，即Mg3C2单层。该单层在其基态为反铁磁性（AFM）半导体。我们进一步证明，通过载流子（电子或空穴）掺杂可诱导该二维材料从AFM半导体向铁磁性半金属转变。此磁转变可由Stoner判据理解。此外，对于电子掺杂体系，半金属性源于碳（C）原子的2pz轨道，而对于空穴掺杂情形则源于C的2px与2py轨道。我们的发现凸显了一种面向二维自旋电子学应用的、具有可控磁性与电子性质的新颖有前景的材料。
引用
@article{arxiv.1712.08985,
title = {Half-metallicity in honeycomb-kagome-lattice Mg3C2 monolayer with carrier doping},
author = {Hongzhe Pan and Yin Han and Jianfu Li and Hongyu Zhang and Youwei Du and Nujiang Tang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.08985},
year = {2018}
}
备注
6 figures,20 pages