外延硅烯中硅空位诱导的半金属与铁磁半导体之间的转变
材料科学
2021-02-03 v1
摘要
由于实验合成中缺陷的不可避免性，缺陷对许多材料具有重要意义。它们会深刻调控材料的性能，进而影响进一步的应用。因此，探究缺陷对材料性能的影响十分必要。本文利用第一性原理计算，系统研究了硅空位缺陷对氮终止立方氮化硼(111)表面生成的硅烯性能的影响。研究发现，硅空位的引入会触发半金属与铁磁半导体之间的转变。在1/36和1/24的较小空位比下，样品的基态表现为铁磁半导体，其带隙分别约为1.25和0.95 eV。当空位比增大至1/6时，样品转变为铁磁半金属，其半金属带隙约为0.15 eV。样品电子结构的变化由硅层与衬底之间不同的电子转移所驱动，即空位比改变时，从硅层转移到衬底的电子量会不同。该工作为调控材料性能并拓展在纳米电子领域的应用开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2007.01646,
title = {Transition between half-metal and ferromagnetic semiconductor induced by silicon vacancy in epitaxial silicene},
author = {Yan Qian and Erjun Kan and Kaiming Deng and Haiping Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.01646},
year = {2021}
}