亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Large tunable Rashba spin splitting and piezoelectric response in Janus chromium dichalcogenide monolayers

凝聚态物理 单层 杰纳斯 压电 材料科学 物理 拉希巴效应 价(化学) 结晶学 自旋电子学 纳米技术 化学 量子力学 铁磁性 复合材料
作者
Shaobo Chen,Zhao-Yi Zeng,Bing Lv,San‐Dong Guo,Xiang-Rong Chen,Hua-Yun Geng
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (11) 被引量:34
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.115307
摘要

A mirror asymmetric Janus structure induces Rashba spin splitting (RSS) and a piezoelectric response. Inspired by the recently synthesized layered material CrSSe [Yang, Shi, Wang, Yue, Zheng, Zhang, Gu, Yang, Shadike, Li, and Fu, J. Mater. Chem. A 8, 25739 (2020)], we use first-principles calculations to systematically study the Rashba effect and piezoelectricity of Janus chromium dichalcogenide monolayers $\mathrm{Cr}XY$ ($X\ensuremath{\ne}Y=\text{S,}\phantom{\rule{4.pt}{0ex}}\text{Se,}\phantom{\rule{4.pt}{0ex}}\text{Te}$), as well as their regulation with biaxial strain. Our results reveal that spin-orbit coupling (SOC) plays an important role in the electronic properties (such as the semiconductor type, RSS, and valley polarization) of a $\mathrm{Cr}XY$ monolayer. Due to the mirror symmetry break and strong SOC, the strain-free $\mathrm{Cr}XY$ exhibits large Rashba parameters. Specifically, the Rashba parameter of CrSeTe is as high as 1.23 eV \AA{}. Due to the ${\mathit{k}}^{3}$ term in the valence-band edge, the CrSeTe exhibits a strong hexagonal warping effect along with a nonzero out-of-plane spin polarization ${\mathit{S}}_{z}$, which can also be found in the CrSSe and CrSTe monolayers in the lower energy valence bands. Moreover, the Janus $\mathrm{Cr}XY$ monolayer exhibits superior intrinsic piezoelectric responses (${\mathit{d}}_{31}$ = $0.4--0.83$ pm/V), which are orders of magnitude larger than those of the $\mathrm{Mo}XY$ monolayer. Furthermore, we reveal in detail the modulation of the band structure, RSS, and piezoelectric properties with biaxial strain. Tensile strain suppresses the band gap, whereas compressive strain increases the band gap. Thus, strain engineering can effectively tune the band structures resulting in semiconductor-metal and indirect-direct transitions. In addition, the strain has opposite effects on the RSS and the piezoelectricity; that is, unlike compressive strain-enhanced RSS, the tensile strain can significantly elevate the piezoelectric coefficients. Our results indicate that a Janus $\mathrm{Cr}XY$ monolayer has coexisting large intrinsic RSS and piezoelectricity, which can be efficiently regulated by strain engineering, opening opportunities for applications in spintronic and piezoelectric devices.

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
11秒前
ding应助4rest采纳,获得20
32秒前
烟花应助zz采纳,获得10
50秒前
LiShan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
施文涛发布了新的文献求助100
1分钟前
1分钟前
1分钟前
zz发布了新的文献求助10
1分钟前
祁岳颐完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一只象棕熊完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.4应助俏皮幻悲采纳,获得10
1分钟前
千鸟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
haprier完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
尘远知山静完成签到 ,获得积分10
2分钟前
坦率的语芙完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
俏皮幻悲发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
肖浩翔发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
CipherSage应助zz采纳,获得10
2分钟前
隐形又柔发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
Jasper应助施文涛采纳,获得10
3分钟前
快乐顽童完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
zz发布了新的文献求助10
3分钟前
文Bo博应助俭朴绿兰采纳,获得30
3分钟前
3分钟前
科研通AI6.2应助俏皮幻悲采纳,获得10
3分钟前
cnspower发布了新的文献求助10
3分钟前
lushier发布了新的文献求助10
3分钟前
隐形又柔发布了新的文献求助10
3分钟前
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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Évora na Idade Média 555
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7346503
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8958616
关于积分的说明 19023702
捐赠科研通 6997311
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3220101
关于科研通互助平台的介绍 2385029
邀请新用户注册赠送积分活动 2200360