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科学研究

 

课题组研究生胡扬在J. Phys. Chem. Lett.上发表“滑移面保护的狄拉克节线态半金属薄膜:MnNF”新成果

2020年02月20日 13:39  点击:[]



    近年来,二维狄拉克材料的研究随着石墨烯的发现而日益受到关注,成为物理和材料领域众多科学家的研究热点,但是当自旋耦合作用(SOC)的影响较为显著时,二维狄拉克材料原本零带隙的能带结构会被破坏而打开带隙,所以寻找能够抵抗自旋轨道耦合效应且拥有狄拉克态的材料,是目前人们关注的问题。狄拉克磁性半金属(Dirac half-metal)具有新奇的二维零带隙狄拉克能带结构,同时具有100%自旋极化并可以在某些条件下实现在SOC影响下仍保持零带隙能带,可以用于构建性能优良的自旋电子学器件。受此启发,我们预测了一种稳定的新型二维磁性狄拉克Nodal-Loop半金属:MnNF。通过采用第一性原理方法计算形成能、声子谱和分子动力学研究证明其稳定性及各向异性的力学性质,并在其中首次发现了滑移面保护的SOC下无带隙结构:一种新型的零带隙Dirac nodal-loop材料。其结构还具有易轴为z轴且面内各向异性的磁晶各向异性能,基态为铁磁态且居里温度高达890K,还具有各向异性的电子输运性质等,使其成为潜在的具有优异力、电、磁特性的各向异性新型功能材料。


    此项工作在纪维霄副教授的指导下完成,获得了山东省自然科学基金(No.ZR2018MA033, ZR2019MA041, ZR2018PA007, ZR2018QA006)和国家自然科学基金(No.61571210, 11804116)以及山东省泰山学者项目(ts20190939)等资助。该成果于2019年12月29日以“Glide Mirror Plane ProtectedNodal-Loop in an Anisotropic Half-Metallic MnNF Monolayer”为题在一区期刊The Journal of Physical Chemistry Letters上发表(J. Phys. Chem. Lett. 2020, 11, 2, 485-491)。


论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jpclett.9b03320


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