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磁性超卤素对二维硅烯电磁性质的调控

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磁性超卤素对二维硅烯电磁性质的调控
赵天山，张顺洪，王前*
北京大学应用物理与技术研究中心，北京，100871
*Email: qianwang2@pku.edu.cn

卤族(halogen)元素, 包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)和砹(At), 具有高的电子亲和能(EA)与强反应活性
及氧化性。它们在材料合成与改性方面的广泛应用极大地激励人们研究超卤素(superhalogen), 即EA 比卤素
原子的EA(3.0~3.6 eV)更高的一类基团或分子。与卤素原子相比, 超卤素表现出电负性更大、结构更丰富、
性质更新颖等更加丰富的特征。目前还未见利用超卤素来修饰材料的研究报道。应用密度泛函理论，我们
系统研究了实验上合成的磁性超卤素（MnCl
3
）对硅烯的表面修饰及其所引起的物理化学特性的变化。我们

发现超卤素的表面覆盖浓度、吸附构型能有效地调控硅稀的电子结构和磁特性。体系可由半导体变为半金
属，由非磁体系变为铁磁或反铁磁体系，从而表现出丰富的物理化学特征。

关键词：超卤素；硅烯；表面修饰；二维材料；磁性
参考文献
(1) Wu, M. M.; Wang, H.; Ko, Y. J.; Wang, Q.; Sun, Q.; Kiran, B.; Kandalam, A. K.; Bowen, K. H.; Jena, P.
Angew Chem Int Ed 2011, 50, 2568.

Tuning Electronic and Magnetic Properties of Silicene with Magnetic
Superhalogens

Tianshan Zhao, Shunhong Zhang, Qian Wang*
Center for Applied Physics and Technology, College of Engineering, Peking University, Beijing
100871, China

Due to its compatibility with the well-developed Si-based semiconductor industry, silicene has attracted
considerable attention. Using density functional theory we show for the first time that recently synthesized
superhalogen MnCl3 can be used to tune the electronic and magnetic properties of silicene, from semi-metallic to
semiconducting with a wide range of band gaps, as well as from nonmagnetic to ferromagnetic (or
antiferromagnetic) by changing the coverage of the superhalogen molecules. The electronic properties can be
further modulated when a superhalogen and a halogen are used synergistically. The present study indicates that
because of large electron affinity and rich structural diversity superhalogen molecules have advantages over the
conventional halogen atoms in modulating material properties of silicene.

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离子液体限域于mxene

离子液体限域于mxene

离子液体限域于mxene
离子液体（Ionic Liquids）是一类特殊的液体，由离子对组成，通常在室温下呈液态。

与传统的溶剂相比，离子液体具有较低的蒸气压、高的热稳定性和化学惰性等特点，因此在许多领域具有广泛的应用潜力。

MXene是一种新型的二维材料，由过渡金属碳化物或氮化物构成。

它们具有优异的导电性、机械强度和化学稳定性，因此在能源存储、电子器件和催化等领域备受关注。

离子液体可以被用作限域剂（Confining Agent），将MXene纳米片层限制在一定空间范围内。

通过在离子液体中浸泡MXene材料，离子液体分子可以包裹住MXene纳米片层，形成一种类似“纳米笼”的结构。

这种限域效应可以改变MXene材料的电荷转移性质、表面活性以及稳定性，从而影响其在催化、电化学和传感等应用中的性能。

离子液体限域于MXene的研究目前仍处于起步阶段，但已经取得了一些有趣的结果。

例如，离子液体限域可以提高MXene电极材料在超级电容器和锂离子电池中的电化学性能，增强其循环稳定性和储能能力。

此外，离子液体限域还可以调控MXene表面的活性位点，提高其在催化反应中的效果。

总之，离子液体限域于MXene是一个新颖且具有潜力的研究方向，可以通过调控MXene材料的结构和性质，拓展其在各种应用中的应用前景。

然而，需要进一步深入的实验和理论研究来揭示离子液体限域对MXene材料的影响机制，并进一步优化相关应用的性能。

1。

二维铁磁体 fe3gete2异质结

二维铁磁体 fe3gete2异质结

二维铁磁体fe3gete2异质结摘要：1.二维铁磁体概述2.Fe3GeTe2异质结的结构特点3.二维铁磁体Fe3GeTe2的磁性能4.二维铁磁体在实际应用中的优势5.前景与挑战正文：一、二维铁磁体概述二维铁磁体是一类具有磁性的二维材料，其磁性来源于原子或分子之间的相互作用。

在过去的几十年里，二维铁磁体因其独特的物理性质和潜在的应用前景而备受关注。

在众多二维铁磁体材料中，Fe3GeTe2异质结备受瞩目。

二、Fe3GeTe2异质结的结构特点Fe3GeTe2是一种具有层状结构的二维材料，属于IV-VI族半导体。

其结构特点是每一层都由铁、锗和碲原子组成，呈蜂窝状排列。

铁原子之间通过共价键相连，形成了一个稳定的晶体结构。

这种结构有利于磁性的产生和发展。

三、二维铁磁体Fe3GeTe2的磁性能由于Fe3GeTe2的层状结构，其在磁性能方面具有独特的优势。

实验研究表明，Fe3GeTe2在低温下表现出铁磁性，而在高温下呈现出顺磁性。

这一特性使得Fe3GeTe2在磁存储、磁传感器等领域具有广泛的应用前景。

四、二维铁磁体在实际应用中的优势1.磁存储：二维铁磁体可以应用于磁存储器件，由于其层状结构，可以实现高密度的信息存储。

2.磁传感器：二维铁磁体的磁性能使其成为磁传感器的理想材料，具有高灵敏度和高分辨率。

3.能量转换：二维铁磁体在磁电转换方面具有优异性能，可应用于磁电发电机、磁电传感器等设备。

4.软磁材料：二维铁磁体具有较低的磁滞损耗，可作为软磁材料应用于各种电磁设备。

五、前景与挑战随着科学技术的不断发展，二维铁磁体材料的研究取得了显著成果。

然而，要充分发挥二维铁磁体的潜力，仍面临诸多挑战，如：1.提高磁性能：通过优化材料结构和组成，进一步提高二维铁磁体的磁性能。

2.降低磁滞损耗：减小磁滞损耗是提高二维铁磁体应用性能的关键，需要寻求新的制备方法和材料设计。

3.规模化制备：实现低成本、高效、可控的规模化制备是二维铁磁体材料应用的基础。

磁性二维材料的近期研究进展

磁性二维材料的近期研究进展

磁性二维材料的近期研究进展
刘南舒;王聪;季威
【期刊名称】《物理学报》
【年(卷),期】2022(71)12
【摘要】具有磁各向异性的二维磁性材料可在有限温度下和单层极限下形成磁有序,其宏观磁性与层数、堆叠形式等密切相关且其磁交换作用可被多种外场调控.这些新奇特性赋予了二维磁性材料丰富的物理内涵和潜在的应用价值,受到了研究者的广泛关注.本文着重介绍近年来二维磁体在实验和理论计算两方面的研究进展,首先从几种二维磁性材料中常见的磁交换机制出发,随后以组分作为分类依据,详细介绍一些主要二维磁体的几何和电子结构以及它们的磁耦合方式;在此基础上,再讨论如何通过外部(外场和界面)和内部(堆叠和缺陷)两类方式调控二维磁体的电子结构和磁性;继而探讨如何利用这两类调控方式,将上述材料应用于实际自旋电子学器件以及磁存储等方面的潜力;最后总结和展望了目前二维磁性材料遇到的困难和挑战以及未来可能的研究方向.
【总页数】32页(P382-413)
【作者】刘南舒;王聪;季威
【作者单位】中国人民大学物理学系
【正文语种】中文
【中图分类】TM2
【相关文献】
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4.二维碳化物Ti3C2Tx/磁性材料复合吸波材料研究进展
5.二维层状磁性半导体材料FePSe<sub>3</sub>的物理性质研究
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二维材料加栅极电压调费米面载流子

二维材料加栅极电压调费米面载流子

二维材料加栅极电压调费米面载流子1.二维材料在加上栅极电压后可以调节费米能级，从而影响载流子的输运性质。

2.通过调节栅极电压，可以在二维材料中实现费米面的调控，从而改变材料的导电性能。

3.栅极电压的变化可以改变二维材料中的费米能级位置，从而影响材料的电子输运行为。

4.二维材料的导电性能可以通过调节栅极电压来实现精确控制，从而拓展其在电子器件中的应用。

5.在二维材料器件中，栅极电压的作用是调节费米面位置，进而影响电子的载流子行为。

6. The gate voltage can be used to modulate the Fermi level in 2D materials, thereby affecting the transport properties of charge carriers.7. By adjusting the gate voltage, the Fermi level in 2D materials can be controlled, thus changing the material's electrical conductivity.8. The variation of gate voltage can alter the position of the Fermi level in 2D materials, affecting the electronic transport behavior of the material.9. The electrical conductivity of 2D materials can be precisely controlled by adjusting the gate voltage, expanding their applications in electronic devices.10. In 2D material devices, the gate voltage modulates the Fermi level position, thereby influencing the charge carrier behavior of the electrons.11.通过改变栅极电压来调控费米面的位置，可以改变二维材料的电子输运性能。