Prediction of the two-dimensional ferromagnetic semiconductor Janus 2H-ZrTeI monolayer with large valley and piezoelectric polarizations

凝聚态物理 杰纳斯 压电 铁电性 点反射 材料科学 单层 极化(电化学) Berry连接和曲率 磁性 各向异性 铁磁性 半导体 极化密度 磁场 物理 光电子学 电介质 纳米技术 光学 磁化 化学 复合材料 几何相位 物理化学 量子力学
作者
Jie Li,Yaqing Chen,Hongkuan Yuan,Chunling Tian
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:16 (39): 18504-18517
标识
DOI:10.1039/d4nr01692k
摘要

Two-dimensional room-temperature Janus ferrovalley semiconductors with valley polarization and piezoelectric polarization offer new perspectives for designing multifunctional nanodevices. Herein, using first-principles calculations, we predict that the Janus 2H-ZrTeI monolayer is an intrinsic ferromagnetic semiconductor with in-plane magnetic anisotropy and a Curie temperature of 111 K. The Janus ZrTeI monolayer possesses a significant valley polarization of 141 meV due to time-reversal and inversion symmetry breaking. Based on the valley-contrasting Berry curvature, the anomalous valley Hall effect can be observed under an in-plane electric field. Meanwhile, the breaking of the inversion symmetry and mirror symmetry results in large longitudinal and transverse piezoelectric coefficients. By applying biaxial strain, the Janus 2H-ZrTeI monolayer can also be transformed into a Weyl nodal line semimetal. Furthermore, bilayers of ZrTeI with AB and BA stacking configurations allow the coexistence of valley polarization and ferroelectricity, enabling the manipulation of magnetism, ferroelectric polarization, and valley polarization through interlayer sliding. Our work provides a platform for studying valley polarization, piezoelectricity, and multiferroic coupling, which is significant for the application of multifunctional 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
1秒前
奈思完成签到 ,获得积分10
3秒前
FL完成签到,获得积分10
3秒前
张颖完成签到 ,获得积分10
3秒前
关中人完成签到,获得积分10
7秒前
威武外套发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
胖胖完成签到 ,获得积分0
21秒前
xinjiasuki完成签到 ,获得积分10
22秒前
26秒前
Will完成签到,获得积分10
28秒前
33秒前
开放又亦完成签到 ,获得积分0
34秒前
bettle发布了新的文献求助10
34秒前
吨吨完成签到,获得积分10
35秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
37秒前
38秒前
余味应助科研通管家采纳,获得10
38秒前
幸福的小刺猬完成签到 ,获得积分10
38秒前
连难胜完成签到 ,获得积分10
42秒前
Tianju完成签到,获得积分10
43秒前
46秒前
whitepiece完成签到,获得积分10
49秒前
52秒前
烟火会翻滚完成签到,获得积分10
58秒前
qianci2009完成签到,获得积分10
58秒前
Akim应助bettle采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
蔚蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
苗条的小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1L完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
www完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
编织第八大洲完成签到,获得积分10
1分钟前
D-L@rabbit完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
村口的帅老头完成签到 ,获得积分10
1分钟前
852应助编织第八大洲采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3784835
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330072
关于积分的说明 10244317
捐赠科研通 3045457
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671691
邀请新用户注册赠送积分活动 800613
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759544