具有大垂直压电响应的面外高温铁磁单层 CrSCl

对于二维(2D)材料,具有大面外压电响应的压电铁磁性(PFM)在多功能力薄压电器件应用中极为可取。在此,我们预测 Janus 单层 CrSCl 是一种具有大垂直压电响应和高居里温度的面外铁磁(FM)半导体。预测的面外压电应变系数 $d_{31}$ 为 -1.58 pm/V,高于大多数 2D 材料(比较 $d_{31}$ 绝对值)。大面外压电性对电子关联和双轴应变具有鲁棒性,证实了大 $d_{31}$ 的可靠性。计算结果表明,拉伸应变有利于提高居里温度、大磁各向异性能(MAE)和大 $d_{31}$。最后,通过比较 CrYX (Y=S; X=Cl, Br, I) 和 CrYX (Y=O; X=F, Cl, Br) 的 $d_{31}$,我们得出结论:$d_{31}$ 的大小与 X 和 Y 原子的电负性差呈正相关。这些发现可为设计具有大垂直压电响应的 2D 压电材料提供有价值的指导。