人工晶体学报

作者：周庭艳, 赵敏, 杨昆, 贾维海, 黄海深, 吴波

单位：1.遵义师范学院物理与电子科学学院,遵义 563006; ；2.贵州师范大学物理与电子科学学院,贵阳 550025

关键词：MXene纳米片,第一性原理,Ti2N,电磁特性,过渡金属,掺杂,自旋极化率,Ti2N-Sc,

基金：贵州教育厅创新群体重大研究项目(黔教合KY字[2020]025);遵义市青年科技人才项目(遵优青科[2018]7);遵义市校联合资金青年成长项目(遵市科合HZ字(2021)211号 );贵州省研究生科研基金(黔教合YJSCXJH[2019]042);贵州省普通高等学校科技拔尖人才项目(黔教合KY字[2020]037);贵州省高校洁净能源材料与器件特色重点实验室(黔教合KY字[2019]055);贵州省科技厅一般项目(黔科合基础-ZK[2021]一般029)

二维材料MXene纳米片由于具有较大的比表面积和较高的电子迁移率而受到广泛的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层MXene纳米片Ti2N电磁特性的过渡金属(Sc、V、Zr)掺杂效应进行了系统研究。结果表明,所有过渡金属掺杂体系结合能均为负值,结构均稳定;其中Ti2N-Sc体系的形成能为-2.242 eV,结构更易形成,且保持稳定;掺杂后Ti2N-Sc、Ti2N-Zr体系磁矩增大;此外,Ti2N-Sc体系中保留了较高的自旋极化率,达到84.9%,可预测该体系在自旋电子学中具有潜在的应用价值。

来源：2022年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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