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
彭于晏应助余俊杰采纳,获得10
刚刚
1秒前
寒冷班完成签到,获得积分10
1秒前
mousfy完成签到 ,获得积分10
1秒前
JiangZJ完成签到,获得积分20
2秒前
蓝海完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
简单的筝完成签到 ,获得积分10
4秒前
DPmmm发布了新的文献求助10
5秒前
墨零发布了新的文献求助10
5秒前
乐乐应助D调的华丽采纳,获得10
5秒前
飞柱杀手桃白白完成签到,获得积分0
6秒前
今后应助学术蟑螂采纳,获得10
7秒前
Ranann完成签到,获得积分10
7秒前
hhh完成签到,获得积分20
7秒前
wwqc完成签到,获得积分0
7秒前
8秒前
CharlieYue完成签到,获得积分10
9秒前
zhuwjun完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
快乐小夏发布了新的文献求助10
10秒前
卡西法完成签到,获得积分10
11秒前
研材之学完成签到,获得积分10
12秒前
沉默的瑞宝完成签到 ,获得积分10
12秒前
忘却完成签到,获得积分20
13秒前
yunqingbai完成签到 ,获得积分10
13秒前
咸鱼想翻身完成签到,获得积分10
14秒前
chemcf完成签到,获得积分10
14秒前
瓦尔迪完成签到,获得积分10
14秒前
阿辰完成签到,获得积分10
15秒前
DPmmm完成签到,获得积分20
15秒前
ixi完成签到 ,获得积分10
15秒前
虚幻的捕发布了新的文献求助10
16秒前
小池由希完成签到 ,获得积分10
16秒前
PSCs完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
hhhhhha完成签到,获得积分10
17秒前
工艺员完成签到,获得积分10
18秒前
xiaoyi完成签到 ,获得积分10
19秒前
元始天尊完成签到,获得积分20
20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
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Health Psychology 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
Römisch-Germanische Forschungen 500
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
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 7598472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9174806
关于积分的说明 19641217
捐赠科研通 7174766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3268256
关于科研通互助平台的介绍 2432876
邀请新用户注册赠送积分活动 2261689