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Electronic and magnetic properties of an AlN monolayer doped with first-row elements: a first-principles study

机译：Aln Monolayer的电子和磁性掺杂有一排元素：第一原理研究

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摘要

Two-dimensional (2D) magnetic materials are the focus of one of the most active areas of nano-materials research. However, most of them contain d electrons in the hosts or dopants which may lead to extrinsic magnetic behavior. Here we report a density functional study on the structural, electronic, and magnetic properties of an AlN monolayer (ML) doped with first-row atoms of X (X = Be, B, and C), which are free of d electrons. The calculations reveal that Be and C dopants, which substitute Al and N atoms respectively, can induce local spin moments, while B (for N) cannot lead to spin polarization in the AlN ML. More importantly, for Be doped AlN ML, a half-metallic ferromagnetism is observed, and the estimated Curie temperature is higher than room temperature. The long-range ferromagnetic coupling between doped Be atoms can be explained by a hole-mediated p-p interaction. Thus, our results provide a promising way toward 2D magnetic materials.
机译：二维（2D）磁性材料是纳米材料研究中最活跃区域之一的焦点。 然而，它们中的大多数含有宿主或掺杂剂中的D电子，其可能导致外部磁性行为。 在这里，我们向掺杂有X（X = BE，B和C）的第一行原子的AlN单层（ML）的结构，电子和磁性的密度官能化研究，其不含D电子。 该计算揭示了另外替代Al和N原子的C掺杂剂可以诱导局部旋转矩，而B（对于N）不能导致AlN mL中的旋转偏振。 更重要的是，对于被掺杂的AlN mL，观察到半金属铁磁性，估计的居里温度高于室温。 掺杂Be原子之间的远程铁磁耦合可以通过空穴介导的P-P相互作用来解释。 因此，我们的结果为2D磁性材料提供了有希望的方式。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2015年第24期|共7页
  • 作者

    Bai Yujie; Deng Kaiming; Kan Erjun;

  • 作者单位

    Nanjing Univ Sci &

    Technol Dept Appl Phys Nanjing 210094 Jiangsu Peoples R China;

    Nanjing Univ Sci &

    Technol Dept Appl Phys Nanjing 210094 Jiangsu Peoples R China;

    Nanjing Univ Sci &

    Technol Dept Appl Phys Nanjing 210094 Jiangsu Peoples R China;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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