CrXTe3(X = Si, Ge) nanosheets: two dimensional intrinsic ferromagnetic semiconductors

铁磁性 材料科学 自旋电子学 凝聚态物理 纳米片 半导体 磁性半导体 磁化 兴奋剂 光电子学 纳米技术 磁场 物理 量子力学
作者
Xingxing Li,Jinlong Yang
出处
期刊:Journal of Materials Chemistry C [Royal Society of Chemistry]
卷期号:2 (34): 7071-7071 被引量:355
标识
DOI:10.1039/c4tc01193g
摘要

Two-dimensional (2D) ferromagnetic semiconductors hold a great potential for nano-electronic and spintronic devices. Nevertheless, their experimental realization remains a big challenge. Through first-principles calculations, we here demonstrate the possibility of realizing 2D ferromagnetic semiconductors simply by exfoliating layered crystals of CrXTe3 (X = Si, Ge). The exfoliation of CrXTe3 is feasible due to its small cleavage energy, and CrXTe3 nanosheets can form free-standing membranes. Interestingly, upon exfoliation, the ferromagnetism and semiconducting character are well preserved from bulk to the nanosheet form. Long-range ferromagnetic order with a magnetization of 3 μB per Cr atom is confirmed in 2D CrXTe3 from classical Heisenberg model Monte Carlo simulations. Both bulk and 2D CrXTe3 are indirect-gap semiconductors with their valence and conduction bands fully spin-polarized in the same direction, which is promising for spin-polarized carrier injection and detection. We further demonstrate the tunability and enrichment of the properties of CrXTe3 nanosheets via external operations. Under moderate tensile strain, the 2D ferromagnetism can be largely enhanced. By pure electron doping or adsorbing nucleophilic molecules, CrXTe3 nanosheets become 2D half metals.
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
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
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
3秒前
过时的芷蕊完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
顾矜应助zhenglingying采纳,获得10
5秒前
5秒前
张钰清完成签到 ,获得积分10
5秒前
dochx完成签到,获得积分10
6秒前
千江有水发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Ava应助kikko采纳,获得10
8秒前
8秒前
脑洞疼应助俭朴的猫咪采纳,获得10
9秒前
彭于晏应助LL采纳,获得10
9秒前
wjx发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
galaxy发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
小二郎应助时迁采纳,获得10
11秒前
wangqing发布了新的文献求助10
11秒前
永野芽郁发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
14秒前
nick发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
深情安青应助miaomiao采纳,获得10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
21秒前
22秒前
还单身的语琴完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
23秒前
隐形曼青应助银银采纳,获得10
23秒前
24秒前
LR给LR的求助进行了留言
24秒前
26秒前
26秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3659361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3220941
关于积分的说明 9738539
捐赠科研通 2930179
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1604323
邀请新用户注册赠送积分活动 757239
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734294