二維MXene材料CrVCF2的電子性質(zhì)和磁性的第一性原理研究

編號：CYYJ043319

篇名：二維MXene材料CrVCF2的電子性質(zhì)和磁性的第一性原理研究

作者：劉曉瑩 黃海深 孫麗 潘孟美 尚真真

關(guān)鍵詞： 第一性原理 MXene材料 —F官能團 電子結(jié)構(gòu) 磁性 應(yīng)變

機構(gòu)： 海南師范大學(xué)教師教育學(xué)院 遵義師范學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院 海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院 瓊臺師范學(xué)院理學(xué)院

摘要： 采用基于密度泛函理論的第一性原理研究了—F官能團對Janus型MXene二維材料CrVC的結(jié)構(gòu)、電子性質(zhì)和磁性的影響。計算結(jié)果表明,—F官能團改變了CrVC的電子性質(zhì)和磁性,CrVCF2的9種可能結(jié)構(gòu)的基態(tài)是鐵磁態(tài),其中CrVCF2-33結(jié)構(gòu)的能量最低,是最為穩(wěn)定的基態(tài)結(jié)構(gòu),其磁矩為5.01μB,帶隙為0.099 eV,具有半導(dǎo)體特性。在施加-4%~+4%的雙軸拉伸與壓縮應(yīng)變時,CrVCF2-33的總磁矩保持不變;能量隨著壓縮或拉伸應(yīng)變的增大而變大,但變化的幅度低于0.2 eV;帶隙在應(yīng)變的作用下會發(fā)生改變,當拉伸應(yīng)變?yōu)?.4%時,帶隙減小到0.005 eV,接近于零,可看作是自旋零帶隙半導(dǎo)體。由此可知,適度的應(yīng)變可調(diào)節(jié)CrVCF2材料的電子能帶結(jié)構(gòu),甚至可形成自旋零帶隙半導(dǎo)體,這在自旋電子學(xué)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。