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V,Cr,Mn掺杂MoS2磁性的第一性原理研究

曹娟 崔磊 潘靖

V,Cr,Mn掺杂MoS2磁性的第一性原理研究

曹娟, 崔磊, 潘靖
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  • 基于第一性原理的自旋极化密度泛函理论分别研究了过渡金属V, Cr, Mn掺杂单层MoS2的电子结构、 磁性和稳定性. 结果表明: V和Mn单掺杂均能产生一定的磁矩, 而磁矩主要集中在掺杂的过渡金属原子上, Cr单掺杂时体系不显示磁性. 进一步讨论双原子掺杂MoS2 体系中掺杂原子之间的磁耦合作用发现, Mn掺杂的体系在室温下显示出稳定的铁磁性, 而V掺杂则表现出非自旋极化基态. 形成能的计算表明Mn掺杂的MoS2体系相对V和Cr 掺杂结构更稳定. 由于Mn掺杂的MoS2 不仅在室温下可以获得比较好的铁磁性而且其稳定性很高, 有望在自旋电子器件方面发挥重要的作用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年基金(批准号:11104239,11104240)和江苏省高校自然科学研究基金(批准号:12KJB140011)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-07
  • 修回日期:  2013-06-08
  • 刊出日期:  2013-09-05

V,Cr,Mn掺杂MoS2磁性的第一性原理研究

  • 1. 宿迁学院基础部, 宿迁 223800;
  • 2. 扬州大学物理与科学学院, 扬州 225002
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年基金(批准号:11104239,11104240)和江苏省高校自然科学研究基金(批准号:12KJB140011)资助的课题.

摘要: 基于第一性原理的自旋极化密度泛函理论分别研究了过渡金属V, Cr, Mn掺杂单层MoS2的电子结构、 磁性和稳定性. 结果表明: V和Mn单掺杂均能产生一定的磁矩, 而磁矩主要集中在掺杂的过渡金属原子上, Cr单掺杂时体系不显示磁性. 进一步讨论双原子掺杂MoS2 体系中掺杂原子之间的磁耦合作用发现, Mn掺杂的体系在室温下显示出稳定的铁磁性, 而V掺杂则表现出非自旋极化基态. 形成能的计算表明Mn掺杂的MoS2体系相对V和Cr 掺杂结构更稳定. 由于Mn掺杂的MoS2 不仅在室温下可以获得比较好的铁磁性而且其稳定性很高, 有望在自旋电子器件方面发挥重要的作用.

English Abstract

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