纳米自旋电子材料与器件团队
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课题组关于量子反常霍尔效应研究取得新进展,并在《Nanoscale》上发表学术论文

电子信息技术的进步很大程度上依赖于纳米级的材料。自旋电子学由于其与基于电荷的器件相比具有数据处理速度快、集成度高、不易挥发等独特的优点而受到广泛的关注。最近二维磁性方面实验的成功,激发了研究者对具有大磁晶各向异性、高居里温度和高载流子迁移率的新型二维磁性材料的探索。

利用第一性原理计算,我们在二维Ta2S3单层中预测了一类新的单自旋Dirac费米子,其特征是能带结构在一个自旋通道中有一个较大的间隙,在另一个通道中有一个载流子迁移率可与石墨烯相比的Dirac锥。通过计算我们确定了该结构的热力学和动力学的稳定性,且该结构具有大的面外磁各向异性能。利用自旋波理论预测该居里温度为445 K。当自旋轨道耦合效应被考虑时,Ta2S3单分子层将成为具有完全自旋极化的半金属边缘态的Chern绝缘体,并且通过建立紧束缚模型来证明结论的合理性。

该工作发表在国际知名一区期刊Nanoscale,是由研究生张亮在“泰山学者特聘专家”张昌文教授的指导下完成的。本项目获得了国家自然科学基金(11434006)和山东省自然科学基金(ZR2018MA033)的资助

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