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用于自旋电子学应用的空穴掺杂二维硒化铟
摘要： 基于密度泛函理论的第一性原理计算，我们研究了空穴掺杂二维硒化铟（InSe）的磁性和电子特性。模拟结果表明，尽管本征二维InSe是非磁性的，但在较宽的空穴浓度范围内会出现稳定的铁磁相。值得注意的是，空穴掺杂不仅诱导出自发磁化，还产生了半金属性——这种具有一个导电自旋通道和一个绝缘自旋通道的空穴掺杂InSe材料，对下一代自旋电子纳米器件极具应用前景。我们还探究了通过本征缺陷和外来缺陷诱导空穴掺杂及后续铁磁有序的可能性，发现铟空位会在价带附近产生自旋极化态并导致p型导电行为；与铟空位类似，第五主族原子替代硒原子同样会产生p型行为，可能稳定二维InSe中的铁磁有序。
关键词： 铁磁性、InSe（硒化铟）、半金属性、空穴掺杂、缺陷
更新于2025-09-23 15:21:01
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二维过渡金属二硫化物（XS<sub>2</sub>，X = Mo/W）上的自由基气体：用于高效氮氧化物传感器的稳健半金属性
摘要： 单分子气体的检测极具挑战性，因为这需要具有超高灵敏度的传感器。通过密度泛函理论计算，我们证明顺磁性未成对自由基气体（一氧化氮NO）在单层XS2（X=Mo、W）上的吸附能引发材料从半导体到半金属的转变。具体而言，吸附NO的单层XS2（X=Mo、W）在一个自旋通道中呈现金属特性，而在另一个自旋方向上则表现为半导体特性。这种半金属性质稳定且不受NO浓度影响。相比之下，吸附二氧化氮等其他自由基气体后未观察到半金属特征。过渡金属硫化物在吸附NO后电子特性的独特变化，凸显了通过实验测量自旋分辨透射来区分NO与其他气体的有效策略。我们的研究结果还表明，XS2（X=Mo、W）纳米片可作为极具前景的纳米级NO传感器。
关键词： 传感器、一氧化氮（NO）、自由基、半金属性、自旋极化
更新于2025-09-04 15:30:14