CrXTe3(X = Si, Ge) nanosheets: two dimensional intrinsic ferromagnetic semiconductors

铁磁性 材料科学 自旋电子学 凝聚态物理 纳米片 半导体 磁性半导体 磁化 兴奋剂 光电子学 纳米技术 磁场 物理 量子力学
作者
Xingxing Li,Jinlong Yang
出处
期刊:Journal of Materials Chemistry C [Royal Society of Chemistry]
卷期号:2 (34): 7071-7071 被引量:355
标识
DOI:10.1039/c4tc01193g
摘要

Two-dimensional (2D) ferromagnetic semiconductors hold a great potential for nano-electronic and spintronic devices. Nevertheless, their experimental realization remains a big challenge. Through first-principles calculations, we here demonstrate the possibility of realizing 2D ferromagnetic semiconductors simply by exfoliating layered crystals of CrXTe3 (X = Si, Ge). The exfoliation of CrXTe3 is feasible due to its small cleavage energy, and CrXTe3 nanosheets can form free-standing membranes. Interestingly, upon exfoliation, the ferromagnetism and semiconducting character are well preserved from bulk to the nanosheet form. Long-range ferromagnetic order with a magnetization of 3 μB per Cr atom is confirmed in 2D CrXTe3 from classical Heisenberg model Monte Carlo simulations. Both bulk and 2D CrXTe3 are indirect-gap semiconductors with their valence and conduction bands fully spin-polarized in the same direction, which is promising for spin-polarized carrier injection and detection. We further demonstrate the tunability and enrichment of the properties of CrXTe3 nanosheets via external operations. Under moderate tensile strain, the 2D ferromagnetism can be largely enhanced. By pure electron doping or adsorbing nucleophilic molecules, CrXTe3 nanosheets become 2D half metals.

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
大方树叶发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
sunny111发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
strangegoose完成签到,获得积分10
1秒前
发sci完成签到,获得积分10
2秒前
脑洞疼的应助被哈哈哈哈采纳,获得10
2秒前
FashionBoy的应助被Shuai采纳,获得10
3秒前
大个的应助被yk采纳,获得10
3秒前
duyisai发布了新的文献求助10
3秒前
Lydiaaa完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
wanci的应助被丁丁采纳,获得10
4秒前
xfyxxh完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
n文献o完成签到,获得积分10
4秒前
岩追研完成签到,获得积分10
5秒前
波波波波波6764完成签到 ,获得积分10
5秒前
忧郁蜗牛完成签到 ,获得积分10
5秒前
小张在进步完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
btyyl完成签到,获得积分10
6秒前
害羞的语芹完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
C.Cat的应助被醉熏的天薇采纳,获得10
6秒前
科研通AI2S的应助被XiYang采纳,获得10
6秒前
英姑的应助被拿铁要加冰采纳,获得10
6秒前
桐桐的应助被jingcheng采纳,获得10
7秒前
念l发布了新的文献求助20
7秒前
molihuakai的应助被动听若雁采纳,获得10
7秒前
深情安青的应助被连钧采纳,获得10
7秒前
LSH970829发布了新的文献求助10
7秒前
顾矜的应助被甘冰采纳,获得10
7秒前
LLLLLLLLL完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8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 Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8130999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9533315
关于积分的说明 21601348
捐赠科研通 7713144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3418328
关于科研通互助平台的介绍 2543979
邀请新用户注册赠送积分活动 2459666