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MoSi2薄膜电子性质的第一性原理研究

彭琼 何朝宇 李金 钟建新

MoSi2薄膜电子性质的第一性原理研究

彭琼, 何朝宇, 李金, 钟建新
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  • 采用第一性原理计算方法, 研究了四方MoSi2薄膜的电子性质. 计算结果表明, 各种厚度的薄膜都是金属性的, 并且随着厚度的增加, 其态密度与能带结构都逐渐趋近于MoSi2块体的特性. 通过对MoSi2薄膜磁性的分析, 发现三个原子层厚的薄膜具有磁性, 其原胞净磁矩为0.33 B; 而当薄膜的厚度大于三个原子层时, 薄膜不具有磁性. 此外, 进一步对单侧加氢饱和以及双侧加氢饱和结构下三原子层MoSi2薄膜的电子性质进行了研究, 发现单侧加氢饱和的三原子层MoSi2薄膜具有磁性, 其原胞净磁矩为0.26 B, 而双侧加氢饱和三原子层MoSi2薄膜是非磁性的. 双侧未饱和与单侧加氢饱和的三原子层MoSi2薄膜的自旋极化率分别为30%和33%. 这些研究结果表明, 三原子层厚的MoSi2 超薄薄膜在悬空或者生长于基底之上时具有金属磁性, 预示着它在纳米电子学和自旋电子学器件等方面都有潜在的应用前景.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB921303)、国家自然科学基金(批准号: 4040204)、 国家自然科学基金理论物理专项基金(批准号: 11347206)和国家自然科学基金青年基金(批准号: 11404275)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-06
  • 修回日期:  2014-11-01
  • 刊出日期:  2015-02-05

MoSi2薄膜电子性质的第一性原理研究

  • 1. 湘潭大学物理与光电工程学院, 微纳能源材料与器件湖南省重点实验室, 湘潭 411105
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号: 2012CB921303)、国家自然科学基金(批准号: 4040204)、 国家自然科学基金理论物理专项基金(批准号: 11347206)和国家自然科学基金青年基金(批准号: 11404275)资助的课题.

摘要: 采用第一性原理计算方法, 研究了四方MoSi2薄膜的电子性质. 计算结果表明, 各种厚度的薄膜都是金属性的, 并且随着厚度的增加, 其态密度与能带结构都逐渐趋近于MoSi2块体的特性. 通过对MoSi2薄膜磁性的分析, 发现三个原子层厚的薄膜具有磁性, 其原胞净磁矩为0.33 B; 而当薄膜的厚度大于三个原子层时, 薄膜不具有磁性. 此外, 进一步对单侧加氢饱和以及双侧加氢饱和结构下三原子层MoSi2薄膜的电子性质进行了研究, 发现单侧加氢饱和的三原子层MoSi2薄膜具有磁性, 其原胞净磁矩为0.26 B, 而双侧加氢饱和三原子层MoSi2薄膜是非磁性的. 双侧未饱和与单侧加氢饱和的三原子层MoSi2薄膜的自旋极化率分别为30%和33%. 这些研究结果表明, 三原子层厚的MoSi2 超薄薄膜在悬空或者生长于基底之上时具有金属磁性, 预示着它在纳米电子学和自旋电子学器件等方面都有潜在的应用前景.

English Abstract

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