一种二维铁磁半导体材料及理论设计方法技术

本发明专利技术公开了一种二维铁磁半导体材料及理论设计方法，属于二维磁性半导体性能调控技术领域。二维铁磁半导体材料的化学式为Cr<subgt;2</subgt;XP(X＝As,Sb)具有空间群为P4/nmm，a＝b，角度为90°的四方结构。本发明专利技术提供的二维铁磁性半导体材料具有空间群为P4/nmm，a＝b，且角度为90°的四方结构。期望通过卤族元素原子的替换改变Cr<subgt;2</subgt;XP(X＝As,Sb)的电子结构，调控其磁性特性，使Cr<subgt;2</subgt;XP(X＝As,Sb)具有铁磁半导体的特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二维磁性半导体性能调控，尤其是一种二维铁磁半导体材料及理论设计方法。

技术介绍

1、传统的半导体电子器件是通过操控电子电荷自由度来实现信息的处理。然而，由于量子效应的存在，导致了“摩尔定律”的失效，使得基于电荷自由度的电子器件在微型化、集成化等方面遇到了瓶颈。

2、由于电子具有电荷自由度和自旋自由度两个内禀属性，因而基于电子自旋自由度制备的新型电子器件，相较于传统电子器件具有非易失性强、信息处理速度快、功耗低、稳定型好以及集成度高等诸多优点。铁磁性半导体中的载流子具有自旋极化特性，因而可同时利用电子的两个自由度，发展出集信息传输、处理和存储为一体的全新的信息处理技术模式，进而开发出新型电子器件。

3、随着石墨烯的发现以及合成，人们对磁性半导体材料的研究越来越多的集中在二维材料。这是因为二维材料主要通过较强的共价键和离子键结合形成单个原子层或几个原子层厚度，同时兼具出色的机械强度、柔性、光学透明度以及极大的比表面积。然而，就磁性而言，绝大多数二维材料是内禀非磁性的，简并的自旋限制了它们在半导体电子器件上的应用。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种二维铁磁半导体材料，其特征在于，二维铁磁半导体材料的化学式为Cr2XP(X＝As,Sb)具有空间群为P4/nmm，a＝b，角度为90°的四方结构。

2.根据权利要求1所述的一种二维铁磁半导体材料，其特征在于，所述二维铁磁半导体材料具有大的磁化且居里温度高于室温。

3.一种二维铁磁半导体材料的理论设计方法，其特征在于，采用软件包VASP和MonteCarlo计算权利要求1所述的二维铁磁半导体材料的能带特性。

4.根据权利要求3所述的一种二维铁磁半导体材料的理论设计方法，其特征在于，在计算过程中，电子的交换关联能采用HSE06型泛函。

...

【技术特征摘要】

1.一种二维铁磁半导体材料，其特征在于，二维铁磁半导体材料的化学式为cr2xp(x＝as,sb)具有空间群为p4/nmm，a＝b，角度为90°的四方结构。

2.根据权利要求1所述的一种二维铁磁半导体材料，其特征在于，所述二维铁磁半导体材料具有大的磁化且居里温度高于室温。

3.一种二维铁磁半导体材料的理论设计方法，其特征在于，采用软件包vasp和montecarlo计算权利要求1所述的二维铁磁半导体材料的能带特性。

4.根据权利要求3所述的一种二维铁磁半导体材料的理论设计方法，其特征在于，在计算过程中，电子的交换关联能采用hse06型泛函。

5.根据权利要求3所述的一种二维铁磁半导体材料的理论设计方法，其特征在于，在计算过程中，电子与离子的相互作用采用投影缀加波的方法描述。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小平，杜兰兰，孟江柳，孙浩凯，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：