Electronic structure and magnetic properties of CrI3 monolayer doped by rare earth metal atoms

自旋电子学 单层 居里温度 凝聚态物理 铁磁性 材料科学 磁性半导体 兴奋剂 磁性 磁矩 密度泛函理论 半导体 电子结构 纳米技术 化学 计算化学 光电子学 物理
作者
Guoxiang Chen,Binbin Li,Xiaofang Li,Li Wang,Shuai Liu,Jian‐Min Zhang
出处
期刊:Journal of Physics and Chemistry of Solids [Elsevier]
卷期号:187: 111838-111838 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.jpcs.2023.111838
摘要

CrI3 monolayer is a two-dimensional (2D) ferromagnetic (FM) semiconductor materials with broad application prospects in the field of spintronics due to its magnetic semiconductor feature and unique 2D structure. In this work, we employ first-principles calculations based on density functional theory to investigate the electronic structure and magnetic properties of CrI3 monolayer doped with rare earth (RE) metal atoms (RE = Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Eu, Gd, Tm, and Lu). The results demonstrate that doping with RE atoms enables the control of total magnetic moments and a significantly enhancement of the Curie temperature of CrI3 monolayer. Especially, the Curie temperature of CrGdI6 monolayer reaches 347.58 K, which could be a promising candidate for realizing room temperature ferromagnetism. Furthermore, by applying strain and electric field, the CrREI6 monolayers exhibit metal, half-metal and spin gapless semiconductor properties. These findings not only provide valuable insights into the manipulation of electronic structure and magnetic properties in CrI3 monolayer but also establish RE doped CrI3 monolayer as a promising material for spintronic 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
有魅力的荣轩完成签到,获得积分10
刚刚
chengyida完成签到,获得积分10
1秒前
高兴断秋完成签到,获得积分10
1秒前
jiayou完成签到,获得积分10
1秒前
关尔匕禾页完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
木雨亦潇潇完成签到,获得积分10
2秒前
Laity完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
难过的溪流完成签到 ,获得积分10
3秒前
苗条的傲丝完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助tt采纳,获得10
4秒前
暗栀完成签到,获得积分10
4秒前
给刘宇宁的粉丝一篇文献吧完成签到,获得积分10
5秒前
暗能量发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Tracy.完成签到,获得积分10
5秒前
云来如梦完成签到,获得积分10
5秒前
NexusExplorer应助lott采纳,获得10
6秒前
想飞的猫完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
Irene完成签到,获得积分10
7秒前
结实旭尧完成签到 ,获得积分10
8秒前
11秒前
anna1992发布了新的文献求助10
11秒前
hq6045x完成签到,获得积分10
12秒前
renjiu完成签到,获得积分10
12秒前
赖晨靓发布了新的文献求助10
12秒前
危机的毛衣完成签到,获得积分10
13秒前
没朴子完成签到,获得积分10
14秒前
Harden完成签到,获得积分10
14秒前
Somnolence咩完成签到,获得积分10
15秒前
tyj完成签到,获得积分10
15秒前
wh完成签到,获得积分10
17秒前
CipherSage应助貔貅采纳,获得10
17秒前
小安完成签到,获得积分10
17秒前
Clover发布了新的文献求助10
17秒前
野林完成签到 ,获得积分10
17秒前
LALALALA完成签到 ,获得积分10
17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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
Cummings Otolaryngology Head and Neck Surgery 8th Edition 800
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 5765205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5559522
关于积分的说明 15407703
捐赠科研通 4900027
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2636147
邀请新用户注册赠送积分活动 1584368
关于科研通互助平台的介绍 1539610