二维MXene材料CrVCF_(2)的电子性质和磁性的第一性原理研究

作     者：刘晓莹 黄海深 孙丽 潘孟美 尚真真 LIU Xiaoying;HUANG Haishen;SUN Li;PAN Mengmei;SHANG Zhenzhen

作者机构：海南师范大学教师教育学院海口571158 遵义师范学院物理与电子科学学院遵义563006 海南师范大学物理与电子工程学院海口571158 琼台师范学院理学院海口571127 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2024年第53卷第8期

页      面：1386-1393页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

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128号) 遵义师范学院科研项目(遵师BS10号) 

主　　题：第一性原理 MXene材料 —F官能团 电子结构 磁性 应变 

摘      要：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,CrVCF_(2)的9种可能结构的基态是铁磁态,其中CrVCF_(2)-33结构的能量最低,是最为稳定的基态结构,其磁矩为5.01μ_(B),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,CrVCF_(2)-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CrVCF_(2)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。