二维铜酸盐VO₂层的预测：六角相与四方相
材料科学
2025-03-14 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维材料的铁磁性具有重要意义且已成为新兴研究主题。已实验合成的铁磁VS₂和VSe₂单层材料表明，氧元素属于与硫、硒元素相同的化学族。因此，是否存在铁磁VO₂单层是一个必需且紧急的问题。我们运用密度泛函理论框架中的第一性原理方法，预测了两种VO₂单层结构——六角相和四方相，并研究了其结构稳定性、电子性质与磁性特性，以及铁磁相变。计算结果表明，这两种二维结构相稳定且具有铁磁基态，且为能隙较大的半金属。此外，通过求解海森堡模型并采用蒙特卡罗模拟方法，确定了六角相在270 K时的铁磁相变。这些发现不仅预测了一种新的具有高临広温度的固有半金属铁磁体，而且填补了从VO₂、VS₂、VSe₂到VTe₂研究系列中的重要空白。
引用
@article{arxiv.2503.10369,
title = {Prediction of two-dimensional ferromagnetic VO$_2$ layers in the hexagonal and tetragonal phases},
author = {Lihui Han and Lujia Tian and Bing-Xin Liu and Zong-liang Li and Miao Gao and Fengjie Ma and Xun-Wang Yan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10369},
year = {2025}
}