Designed two dimensional transition metal borides (TM2B12): Robust ferromagnetic half metal and antiferromagnetic semiconductor

单层 材料科学 自旋电子学 反铁磁性 过渡金属 铁磁性 凝聚态物理 半导体 硼化物 带隙 应变工程 纳米技术 复合材料 冶金 光电子学 化学 物理 催化作用 生物化学
作者
Xiaojing Yao,Lizhen Wang,Yi Sun,Jinlian Lu,Xiuyun Zhang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:122 (19) 被引量:9
标识
DOI:10.1063/5.0149235
摘要

Two dimensional transition metal borides have been attracting broad interest due to its rich electronic and magnetic properties. Here, using first-principles calculations, we predict two transition metal boride monolayers, Cr2B12 and Mn2B12, composed of B12 icosahedra and transition metal atoms. It is found that both structures are thermodynamically stable with large cohesive energies and small formation energies. The Cr2B12 monolayer is a ferromagnetic (FM) quasi-half metal, and the Mn2B12 monolayer is an antiferromagnetic (AFM) semiconductor with a bandgap of 0.41 eV. The critical temperature is found to be 145 and 135 K for the Cr2B12 monolayer and the Mn2B12 monolayer, respectively. Moreover, the electronic and magnetic properties of both systems can be tuned by applying external strains. Upon applying biaxial tensile/compressive strain, the (half metallic) bandgap of both systems increases/decreases, and a quasi-half metal to half metal transition is found for the Cr2B12 monolayer under 5% tensile and 4% compressive strain. Furthermore, the critical temperatures of both systems are found to increase with compressive strain and decrease with tensile strain, which reaches 165 and 510 K for the Cr2B12 monolayer and the Mn2B12 monolayer under 5% compressive strain, respectively. The results provide a strategy for designing 2D transition metal borides with potential applications in electronic and spintronic devices.
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
刚刚
刚刚
戴显贺完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
serendipty完成签到,获得积分10
2秒前
亚宁发布了新的文献求助10
2秒前
Orange应助彩色的续采纳,获得10
2秒前
只只只完成签到,获得积分10
3秒前
vic303发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
dxzdxj发布了新的文献求助10
3秒前
科目三应助lily采纳,获得10
4秒前
满意绝音发布了新的文献求助20
4秒前
範範完成签到,获得积分10
4秒前
脑洞疼应助小白采纳,获得10
4秒前
杨华启应助踏水追风采纳,获得10
4秒前
坦率灵槐发布了新的文献求助10
4秒前
gyusbjshaxb发布了新的文献求助10
5秒前
艾永涛完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
zzh010203发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
Rich_WH完成签到,获得积分10
7秒前
Lucky潇潇发布了新的文献求助30
7秒前
未晞发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
sean完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
言庭兰玉完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
nku_xjli发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
韩十四完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
123完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Hope Teacher Rating Scale 600
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
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 6090021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7919593
关于积分的说明 16389282
捐赠科研通 5222130
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2791683
邀请新用户注册赠送积分活动 1774617
关于科研通互助平台的介绍 1649820