| 过渡金属原子X (X=Mn、Fe、Co)掺杂单层Janus WSSe的第一性原理研究 |
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| 引用本文： | 安梦雅,谢泉,钱国林,梁前,陈蓉,张和森,王远帆. 过渡金属原子X (X=Mn、Fe、Co)掺杂单层Janus WSSe的第一性原理研究[J]. 无机化学学报, 2023, 39(2): 272-280 |
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| 作者姓名： | 安梦雅 谢泉 钱国林 梁前 陈蓉 张和森 王远帆 |
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| 作者单位： | 贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所, 贵阳 550025 |
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| 基金项目： | 贵州大学智能制造产教融合创新平台及研究生联合培养基地（No.2020-520000-83-01-324061）、国家自然科学基金项目（No.61264004）和贵州省高层次创新型人才培养项目（黔科合人才（2015）4015）资助 |
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| 摘 要： | 二维Janus WSSe作为一种新兴的过渡金属硫族化合物(TMDs)材料，由于其打破了面外镜像对称性，且具有内在垂直压电和强Rashba自旋轨道耦合效应等丰富的物理特性，在自旋电子器件中具有巨大的应用潜力。本文基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法计算了过渡金属原子X(X=Mn、Fe、Co)掺杂单层Janus WSSe的电子结构、磁性和光学性质。结果表明：在Chalcogen-rich(硫族元素为多数元素)条件下的掺杂比在W-rich(钨元素为多数元素)条件下的掺杂展现出更高的稳定性，且掺杂后所有体系均表现出磁性。值得一提的是，对该体系进行Mn掺杂后，自旋向上通道出现杂质能级，WSSe由原来的非磁性半导体转变成磁矩为1.043μB的铁磁性半金属。而Fe、Co的掺杂使得自旋向上通道和自旋向下通道均出现杂质能级，呈现出磁矩分别为1.584μB、2.739μB的金属性。此外，掺杂体系的静态介电常数都显著增加，极化程度增强，且介电函数虚部和光吸收峰都发生了红移，说明掺杂有利于对可见光的吸收。
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| 关 键 词： | 第一性原理 Janus WSSe 电子结构 磁性 光学性质 |
| 收稿时间： | 2022-07-25 |
| 修稿时间： | 2022-12-05 |
First-principles study on the transition metal atoms X (X=Mn, Fe, Co) doped Janus WSSe monolayer |
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| AN Meng-Y,XIE Quan,QIAN Guo-Lin,LIANG Qian,CHEN Rong,ZHANG He-Sen,WANG Yuan-Fan. First-principles study on the transition metal atoms X (X=Mn, Fe, Co) doped Janus WSSe monolayer[J]. Chinese Journal of Inorganic Chemistry, 2023, 39(2): 272-280 |
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| Authors: | AN Meng-Y XIE Quan QIAN Guo-Lin LIANG Qian CHEN Rong ZHANG He-Sen WANG Yuan-Fan |
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| Affiliation: | Institute of New Optoelectronic Materials and Technology, College of Big Data and Information Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | first principles Janus WSSe monolayer electronic structure magnetic properties optical properties |
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