人工晶体学报

作者：刘晓莹, 黄海深, 孙丽, 潘孟美, 尚真真

单位：1.海南师范大学教师教育学院,海口 571158; ；2.遵义师范学院物理与电子科学学院,遵义 563006; ；3.海南师范大学物理与电子工程学院,海口 571158; ；4.琼台师范学院理学院,海口 571127

关键词：第一性原理,MXene材料,—F官能团,电子结构,磁性,应变,

基金：海南省自然科学基金面上项目(121MS032);贵州省遵义市市校联合基金(遵市科合HZ字〔2022〕128号);遵义师范学院科研项目(遵师BS〔2022〕10号)

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了—F官能团对Janus型MXene二维材料CrVC的结构、电子性质和磁性的影响。计算结果表明,—F官能团改变了CrVC的电子性质和磁性,CrVCF2的9种可能结构的基态是铁磁态,其中CrVCF2-33结构的能量最低,是最为稳定的基态结构,其磁矩为5.01 μB,带隙为0.099 eV,具有半导体特性。在施加-4%~+4%的双轴拉伸与压缩应变时,CrVCF2-33的总磁矩保持不变;能量随着压缩或拉伸应变的增大而变大,但变化的幅度低于0.2 eV;带隙在应变的作用下会发生改变,当拉伸应变为2.4%时,带隙减小到0.005 eV,接近于零,可看作是自旋零带隙半导体。由此可知,适度的应变可调节CrVCF2材料的电子能带结构,甚至可形成自旋零带隙半导体,这在自旋电子学领域具有潜在的应用价值。

来源：2024年第8期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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