Tunable band gap and transition between antiferromagnetism and ferromagnetism by surface adsorption in single-layer FePS3
Tunable band gap and transition between antiferromagnetism and ferromagnetism by surface adsorption in single-layer FePS3
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单层 FePS3 表面吸附可调节带隙以及反铁磁性和铁磁性之间的转变
DOI：
10.1007/s10854-021-07386-0
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发表时间：
2021-11
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Song Changsheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wu Xiaoping;Shen Zhong;Xiao Wen;Yang Jiaquan;Song Changsheng
二维材料的电、磁特性一直是人们关注的焦点，以便在自旋电子学中有更广泛的应用。通过第一性原理计算，H原子吸附使单层FePS3从半导体转变为半金属，而Li使其转变为金属。研究还发现，吸附H原子可以使FePS 3的磁性基态由反铁磁转变为铁磁，而碱金属原子对磁性基态没有影响，并且磁性基态对吸附在FePS 3表面的H原子数敏感，表现出振动行为.目前的研究结果，关于一个表面吸附调谐的带隙和磁性的吸附浓度控制的二维货车德瓦尔斯磁铁可能导致潜在的应用在下一代磁存储器，传感器和自旋电子学。
The electronic and magnetic characteristics of two-dimensional materials have been the focus of attention in order to a wider range of spintronic applications. By using first-principles calculations, H atomic adsorption converts single-layer FePS3from semiconductor to half-metal while Li makes it to metal. We also find that the magnetic ground state of intrinsic FePS3can be converted from antiferromagnetic to ferromagnetic by adsorbing H atoms, while alkali-metal atoms have no effect on it. Furthermore, the magnetic ground state is found sensitive to the numbers of H adatom on the surface of FePS3and demonstrates a vibration behavior. The present findings regarding a surface-adsorption-tuned bandgap and magnetism controlled by the adsorption concentration in a two-dimensional van der Waals magnets could lead to potential applications in next-generation magnetic memory storage, sensors and spintronic.
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L. Li;E. O’Farrell;K. Loh;G. Eda;B. Özyilmaz;A. C. Neto