Investigation of electronic and magnetic properties in vacancy incorporated monolayer magnesium bromide for spintronics application: an ab-initio study

自旋电子学 材料科学 磁矩 单层 空位缺陷 凝聚态物理 密度泛函理论 自旋极化 铁磁性 纳米技术 计算化学 化学 物理 量子力学 电子
作者
Saurav Lahiri,R. Thangavel
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
卷期号:98 (5): 055937-055937 被引量:4
标识
DOI:10.1088/1402-4896/accc5a
摘要

Abstract Alkaline earth-based half-metallic materials attracted spintronics researchers, owing to their outstanding long spin relaxation time and robustness against spin current leakage. Using first principles calculations, defect-induced monolayer magnesium bromide (Mg 1−x δ x Br 2 ; x = 0.11, 0.22, 0.33) systems have been studied for the first time. Among these systems, Mg 0.89 δ 0.11 Br 2 showed half-metallic nature that finds application in ultra-fast spintronics. Exfoliation energy (0.12 J/m 2 ) calculation revealed the possibility of exfoliation of the monolayer MgBr 2 from its bulk. Phonon dispersion plot confirmed dynamical stability of the free-standing monolayer. The formation energy of Mg vacancy defect (V Mg ) under Br-rich condition (2 eV) showed, defect-induced favourability. Mg 0.89 δ 0.11 Br 2 has been found to be in a ferromagnetic ground state with a remarkable large spin-up gap (4.84 eV), which limits spin leakage. In addition, significant magnetic anisotropy energy (MAE) per V Mg (4.16 meV) has been observed along (100) easy axis direction with a strong ferromagnetic coupling. Electric field modulated electronic structure showed an optimal spin-up gap up to 0.3 V/Å, desirable for the device operation. Robustness of the half-metallicity was confirmed by strain-dependent density of states which is vital during its synthesis and deposition onto a substrate. Hence, from the electronic and magnetic studies, vacancy incorporated monolayer magnesium bromide showed potential applications in spintronics.
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
yanyue完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
云瑾应助wy4869采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
yu完成签到 ,获得积分10
4秒前
mia发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
xty发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
周芷卉发布了新的文献求助10
6秒前
dddisss发布了新的文献求助30
6秒前
7秒前
奈落发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
尼尼发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
SDDSD发布了新的文献求助10
8秒前
奶油布丁发布了新的文献求助10
8秒前
官方电话发布了新的文献求助10
8秒前
小怪发布了新的文献求助10
8秒前
张张完成签到 ,获得积分10
9秒前
啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦啦123完成签到,获得积分10
9秒前
garry发布了新的文献求助10
9秒前
Gi发布了新的文献求助10
9秒前
Jonas应助blUe采纳,获得10
9秒前
晓阳完成签到,获得积分10
10秒前
HIuoio发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
Judles应助wise111采纳,获得10
13秒前
小y发布了新的文献求助10
14秒前
li完成签到 ,获得积分10
14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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Photothermal Science and Techniques 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 7724210
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9276953
关于积分的说明 20119462
捐赠科研通 7300758
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3301404
关于科研通互助平台的介绍 2454816
邀请新用户注册赠送积分活动 2309047