Surface Functionalization Tailored Electronic Structure and Magnetic Properties of Two-Dimensional CrC2 Monolayers

自旋电子学 单层 材料科学 自旋极化 表面改性 凝聚态物理 各向异性 半导体 兴奋剂 磁各向异性 极化(电化学) 纳米技术 光电子学 电子 磁场 化学 铁磁性 物理 光学 磁化 物理化学 量子力学
作者
Xiaofei Ma,Wenbo Mi
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:124 (5): 3095-3106 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.9b10598
摘要

Spintronics is the promising technology for next-generation information storage due to its low energy consumption, high speed, and high circuit integration density, where the high spin polarization is pursued. The bipolar magnetic semiconductor (BMS) is proposed to easily achieve the reverse spin orientation. Surface chemical modification is a valid method to manipulate the electronic structure of two-dimensional materials. Here, the CrC2 monolayer with single-side and both-side functionalization is investigated by first-principles calculations. The monolayer CrC2 functionalized with O atoms (named 2OX) at both sides shows the bipolar half-metallic characteristics at high symmetry point X, while it is a BMS by being functionalized with H atoms (named 2HX). Under the tensile uniaxial strains along both a (εa) and b (εb) directions, the 2OX model turns into the p-type half-semiconductor, which shows robust characteristics with 100% spin-up polarization against the varied uniaxial strains. Total magnetic anisotropy energy (MAE) of the 2OX model fluctuates with varied uniaxial strain εa and decreases as tensile uniaxial strain εb decreases. The 100% spin-up polarized carriers and 100% spin-down polarized carriers appear in the 2HX model by 0.1 hole doping formula unit (f.u.) and 0.1 electron doping f.u., respectively. The results show that the functionalized CrC2 monolayer has potential applications in two-dimensional spintronics.

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
小林发布了新的文献求助10
1秒前
小玉发布了新的文献求助10
1秒前
和谐尔曼完成签到 ,获得积分20
1秒前
三三椋椋发布了新的文献求助10
2秒前
思源应助微眠采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
5秒前
小宝贝完成签到,获得积分20
6秒前
陳某完成签到,获得积分10
8秒前
Gab_bb应助小林采纳,获得10
8秒前
8秒前
JW发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
宁静致远应助过客匆匆采纳,获得10
9秒前
10秒前
兮陌关注了科研通微信公众号
10秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
yu完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
pokexuejiao完成签到 ,获得积分10
13秒前
修仙儿发布了新的文献求助10
13秒前
穆尘发布了新的文献求助30
14秒前
LLLLLLLj发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
情怀应助小白采纳,获得10
16秒前
星空发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
18秒前
小蘑菇应助JazzWon采纳,获得10
18秒前
过客匆匆给过客匆匆的求助进行了留言
19秒前
19秒前
CipherSage应助dog采纳,获得10
19秒前
19秒前
tkp关闭了tkp文献求助
21秒前
浮游应助鲤鱼万声采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助123采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5344292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4479591
关于积分的说明 13943650
捐赠科研通 4376717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2404883
邀请新用户注册赠送积分活动 1397393
关于科研通互助平台的介绍 1369651