Monolayer CeI2 : An intrinsic room-temperature ferrovalley semiconductor

Valleytronics公司 凝聚态物理 Berry连接和曲率 铁磁性 自旋电子学 点反射 物理 居里温度 材料科学 几何相位
作者
Kang Sheng,Qiao Chen,Hongkuan Yuan,Zhiyong Wang
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:105 (7) 被引量:89
标识
DOI:10.1103/physrevb.105.075304
摘要

Two-dimensional ferrovalley semiconductors with robust room-temperature ferromagnetism and sizable valley polarization hold great prospects for future miniature information storage devices. As a new member of the ferroic family, however, such ferrovalley materials have rarely been reported. By first-principles calculations, we identify that monolayer $\mathrm{Ce}{\mathrm{I}}_{\text{2}}$ is an intrinsic ferromagnetic semiconductor and exhibits excellent ambient stability, strong easy in-plane magnetocrystalline anisotropy, and a high magnetic transition temperature up to 374 K. The ferromagnetism is found to arise from the hybridization of Ce-$4f/5d$ and I-$5p$ orbitals. When monolayer $\mathrm{Ce}{\mathrm{I}}_{\text{2}}$ is magnetized toward the off-plane $z$ direction, a spontaneous valley polarization as large as 208 meV in the top valence band can be achieved due to the simultaneous breaking of both inversion symmetry and time-reversal symmetry, which is further verified by the perturbation theory of spin-orbital coupling. Also, the anomalous valley Hall effect can be observed under an in-plane electrical field due to the robust valley-contrasting Berry curvature. Overall, the combination of intrinsic semiconducting ferromagnetism and spontaneous valley polarization renders monolayer $\mathrm{Ce}{\mathrm{I}}_{\text{2}}$ a compelling room-temperature ferrovalley semiconductor for potential applications in nanoscale spintronics and valleytronics.
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
JM发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
DL应助优雅筝采纳,获得10
刚刚
blue发布了新的文献求助200
1秒前
NPC发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
可爱的函函应助空空伊采纳,获得10
2秒前
超级的板栗完成签到,获得积分10
2秒前
哈哈鹿完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
照九州完成签到,获得积分10
6秒前
彭于晏应助JM采纳,获得10
7秒前
三岁完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
超级的洋葱完成签到,获得积分20
10秒前
勇猛的小qin完成签到 ,获得积分10
10秒前
orixero应助欣喜安蕾采纳,获得10
10秒前
jiaping发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
12秒前
Angel发布了新的文献求助10
12秒前
今后应助chiynn采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
好滴捏发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
852应助热心傲珊采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
靓丽的鱼发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
屎壳郎先生完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
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
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 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 5589801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4674367
关于积分的说明 14793421
捐赠科研通 4629109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532421
邀请新用户注册赠送积分活动 1501070
关于科研通互助平台的介绍 1468487