Computational design of double transition metal MXenes with intrinsic magnetic properties

MXenes公司 反铁磁性 自旋电子学 凝聚态物理 铁磁性 材料科学 磁性 居里温度 过渡金属 密度泛函理论 化学 纳米技术 物理 计算化学 生物化学 催化作用
作者
Yinggan Zhang,Zhou Cui,Baisheng Sa,Naihua Miao,Jian Zhou,Zhimei Sun
出处
期刊:Nanoscale horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:7 (3): 276-287 被引量:43
标识
DOI:10.1039/d1nh00621e
摘要

Two-dimensional transition metal carbides (MXenes) have great potential to achieve intrinsic magnetism due to their available chemical and structural diversity. In this work, by spin-polarized density functional theory calculations, we designed and comprehensively investigated 50 double transition metal (DTM) MXenes MCr2CTx (T = H, O, F, OH, or bare) based on the chemical formula of M2C (M = Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W). We highlight that ferromagnetic half-metallicity, antiferromagnetic semiconduction, as well as antiferromagnetic half-metallicity have been achieved in the DTM MXenes. Herein, ferromagnetic half-metallic ScCr2C2, ScCr2C2H2, ScCr2C2F2, and YCr2C2H2 are characterized with wide band gaps and high Curie temperatures. Very interestingly, the ScCr2C2-based magnetic tunnel junction presents a tunnel magnetoresistance ratio as high as 176 000%. In addition, the antiferromagnetic semiconducting TiCr2C2, ZrCr2C2, and ZrCr2C2(OH)2, possessing moderate band gaps and high Néel temperatures, have been predicted. Especially, the Néel temperature of ZrCr2C2(OH)2 can reach 425 K. Moreover, the Dirac cone-like band structure feature is highlighted in antiferromagnetic half-metallic ZrCr2C2H2. Our study provides a new potential strategy for designing MXenes in spintronics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Archy发布了新的文献求助10
2秒前
Orange应助sciN采纳,获得10
2秒前
李慧敏完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
yar应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
arabidopsis应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
王德霞完成签到,获得积分20
7秒前
zqqq发布了新的文献求助10
8秒前
精明的沅发布了新的文献求助10
11秒前
逝月完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Lainey完成签到,获得积分10
13秒前
CUN完成签到,获得积分10
14秒前
zhouxy完成签到,获得积分20
14秒前
18秒前
onlyan发布了新的文献求助10
18秒前
独特冰安发布了新的文献求助10
18秒前
落后的凝梦完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
独特冰安发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
独特元蝶完成签到,获得积分20
25秒前
yolo发布了新的文献求助10
25秒前
失眠无声发布了新的文献求助10
26秒前
独特元蝶发布了新的文献求助10
27秒前
lei029发布了新的文献求助10
28秒前
舒适静丹完成签到,获得积分10
29秒前
iris完成签到,获得积分10
29秒前
32秒前
33秒前
可爱的函函应助onlyan采纳,获得10
33秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 700
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3975378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3519775
关于积分的说明 11199621
捐赠科研通 3256067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1798124
邀请新用户注册赠送积分活动 877386
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 806305