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
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
今后应助肝胆一把刀采纳,获得10
1秒前
王博士完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
充电宝应助海绵采纳,获得10
2秒前
2秒前
雪糕发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
宁宁宁发布了新的文献求助10
3秒前
phd111发布了新的文献求助10
3秒前
MIE发布了新的文献求助10
4秒前
coolkid完成签到 ,获得积分0
4秒前
帅气的盼芙完成签到,获得积分10
5秒前
在水一方应助余彩云采纳,获得10
5秒前
jing发布了新的文献求助10
5秒前
仁爱的昊焱完成签到,获得积分10
6秒前
Shirley完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
bnuli发布了新的文献求助10
8秒前
酷波er应助wsljc134采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
十大完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
yang发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
张慧杰完成签到,获得积分10
13秒前
田様应助折枝念晚宁采纳,获得10
13秒前
Aaron发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
果冻发布了新的文献求助10
14秒前
Muggle发布了新的文献求助10
14秒前
Singularity发布了新的文献求助10
14秒前
14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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Modified letrozole versus GnRH antagonist protocols in ovarian aging women for IVF: An Open-Label, Multicenter, Randomized Controlled Trial 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6063379
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7895929
关于积分的说明 16314746
捐赠科研通 5206753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785470
邀请新用户注册赠送积分活动 1768125
关于科研通互助平台的介绍 1647508