人工晶体学报

作者：王睿, 辛延波, 杨国晖

单位：1.山西工程技术学院，阳泉 045000；2.山西师范大学物理与信息工程学院，太原 030031

关键词：NiBr2,二维磁性材料,原子掺杂,相变温度,电磁性能,磁各向异性,

基金：山西省优秀博士来晋工作科研启动项目(601499)

二维磁性材料的性能调控对发展纳米自旋电子器件至关重要。为了理解Fe/Co掺杂对单层NiBr2电磁性能的调控机理，本文通过第一性原理系统研究了Fe/Co掺杂对单层NiBr2电磁性能的影响。就结构稳定性而言，随着Br原子化学势的变化，Fe原子掺杂比本征结构更稳定。同时，当Br的化学势处于特定范围（-1.12 eV<μBr<-0.50 eV）时更容易得到完美的单层NiBr2。就电子结构而言，Fe掺杂的引入使NiBr2发生从半导体到金属的转变（FeNi）。就磁性质而言，Fe/Co的掺杂显著增强了NiBr2的面外磁各向异性。同样Fe掺杂也使结构的相变温度提升至63.7 K，为单层NiBr2的2.5倍。本研究揭示了过渡金属掺杂对NiBr2电磁性能的调控规律，为纳米级自旋电子器件的快速发展提供理论支持。

来源：2025年第11期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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