Emergence of half-semiconductor behavior and tunable magnetism via carrier doping in Janus VXSe (X=Cl, Br, I) monolayers
Rattachement africain : cn, kp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Two-dimensional ferromagnetic semiconductors with high Curie temperature, large magnetic anisotropy, and electrically tunable properties are highly sought for nanoscale spintronics. Here, using first-principles calculations, we predict a new class of Janus VXSe (X=Cl, Br, I) monolayers. All three compounds are intrinsic ferromagnetic semiconductors with indirect band gaps of 1.66-2.33 eV, Curie temperatures up to 128 K, and magnetic anisotropy energies up to 910 ueV per V, leading to easy-plane magnetization for VClSe and VBrSe and an out-of-plane easy axis for VISe. The robust ferromagnetic order originates from the competition between superexchange and itinerant magnetism. Remarkably, VISe is a pristine half-semiconductor, whereas carrier doping unlocks fully spin-polarized states in the initially non-ideal VClSe and VBrSe. We also find that hole doping can switch the magnetic easy axis of VBrSe from in-plane to out-of-plane, enabling a spin-field-effect transistor with giant magnetoresistance. Our findings highlight carrier doping as a key to unlock hidden half-semiconducting behavior and establish Janus VXSe as a promising platform for 2D spintronics and magnetoelectric devices.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
Où se fait cette recherche
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Southwest University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chengdu University of Technology Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Leshan Normal University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shanghai Jiao Tong University Tsung-Dao Lee Institute pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute of Natural Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hanhong College pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Physical Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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AECC Hunan Aviation Powerplant Research Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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School of New Energy Materials and Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Southwest University, Department of Physics — Chengdu University of Technology et Leshan Normal University, avec 7 autres affiliations.
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