元素掺杂WS2与SnO磁电子性质的第一性原理计算研究

• 作者: 韩医临 李慧 任杰 王敏 周铁戈
• 来源期刊: 科技风
• 关键词: 二维材料 WS2 SnO 第一性原理 电子结构 自旋电子学
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 电子信息
• 页码范围: 77-80
• 页数: 4页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19392/j.cnki.1671-7341.202201025

摘要

随着摩尔定律的逐渐失效,发展可替代的高速、低功耗信息技术迫在眉睫.自旋电子器件是其中最具前景的技术.本文采用第一性原理计算方法,对具有潜在自旋电子特性的二维(2D)材料(WS2与SnO单层)开展磁电子学方面的研究,系统揭示了元素掺杂对体系电子结构及磁性的作用机制.研究发现,未经掺杂的单层WS2、SnO是带隙为1.96 eV、2.81 eV的非磁性绝缘体.当掺入Co、Ni时,WS2会产生自旋极化,分别产生3.00μB、3.99μB的磁矩;且掺杂原子的d轨道与W原子的d轨道、S原子的p轨道在EF附近产生的杂化相互作用是磁矩的主要来源.掺入B也会导致SnO产生自旋劈裂,结果表明B、Sn以及O原子的p轨道也在EF附近产生了杂化相互作用,产生1.00μB的局域磁矩;此外,施加应变会影响自旋极化.