Tuning the magnetic and electronic properties of monolayer SnS2 by 3d transition metal doping: A DFT study

材料科学 单层 兴奋剂 掺杂剂 过渡金属 磁性半导体 超级交换 铁磁性 凝聚态物理 半导体 磁矩 带隙 Atom(片上系统) 价(化学) 纳米技术 光电子学 有机化学 生物化学 物理 嵌入式系统 催化作用 化学 计算机科学
作者
Bhagyashri Devaru Bhat
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier]
卷期号:33: 104626-104626 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2022.104626
摘要

Tin disulfide (SnS 2 ) is a member of the layered metal dichalcogenides family. Monolayer SnS 2 is a semiconductor with an indirect bandgap of 2.43 eV. It is a nonmagnetic semiconductor. In this article, we systematically study the electronic and magnetic properties of 3 d transition metal atom-doped monolayer SnS 2 . The spin-polarized First-principles calculations reveal that Sn-poor condition is the energetically favourable condition to substitute all the 3 d transition metal atoms into SnS 2 monolayer at the Sn-site. We observe that, in all the doped systems, the denser valence bands are filled with the hybridized impurity 3 d and S-3 p orbitals. Here we show that, Sc-doped SnS 2 is a nonmagnetic metal, and Ti and Ni-doped systems are nonmagnetic semiconductors. Single V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, and Zn atom doped systems with a dopant concentration of 6.25% are semiconductors with an induced magnetic moment of 1, 2, 3, 2, 1, 0.688, and 1.275 μ B , respectively. Among them, Cu and Zn-doped systems are direct bandgap semiconductors. With a dopant concentration of 4.08%, the double Fe and Co-doped SnS 2 monolayers are ferromagnetic half metals with 4 and 2 μ B , respectively. The double V, Cr, Mn and Zn-doped SnS 2 are ferromagnetic semiconductors with 2, 4, 6 and 2.56 μ B , respectively. Ferromagnetic coupling between the two identical transition metal atoms is attributed to 90° superexchange. These results emphasize the importance of 3 d transition metal doped monolayer SnS 2 for spin injection, spin polarized current generation and other spintronics device applications.
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
123发布了新的文献求助10
1秒前
ding应助七面东风采纳,获得10
1秒前
田様应助yyyf采纳,获得10
1秒前
carl发布了新的文献求助10
2秒前
cancan发布了新的文献求助10
3秒前
华生发布了新的文献求助10
3秒前
混子发布了新的文献求助10
4秒前
zliaoyuan完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
小蘑菇应助小白菜采纳,获得10
5秒前
7秒前
大力盼易关注了科研通微信公众号
9秒前
我是老大应助的的的维尔采纳,获得10
9秒前
10秒前
英姑应助111采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
yyyf发布了新的文献求助10
11秒前
带线一去不回完成签到,获得积分10
11秒前
xielixin2001完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
meiyu完成签到,获得积分10
13秒前
zyt096完成签到,获得积分10
13秒前
嗨好完成签到,获得积分10
14秒前
情怀应助傻傻的霆采纳,获得10
14秒前
asdfqwer应助st采纳,获得20
15秒前
15秒前
xielixin2001发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
hyr发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
杰杰发布了新的文献求助10
17秒前
ssl关闭了ssl文献求助
17秒前
爱听歌笑柳完成签到,获得积分10
17秒前
无极微光应助HY采纳,获得20
17秒前
18秒前
七面东风发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
Metagames: Games about Games 700
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5572125
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4657321
关于积分的说明 14720115
捐赠科研通 4598123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2523566
邀请新用户注册赠送积分活动 1494346
关于科研通互助平台的介绍 1464416