硅烯双层纳米管自旋劈裂及半金属特性研究

作者：宋涵; 张红怡; 平淑月; 董博方; 赵毅丹; 史金磊^*

来源：原子与分子物理学报, 2023, 40(01): 95-99.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2023.012004

• 硅烯双层纳米管
• 自旋劈裂
• 半金属
• 第一性原理计算

在低维材料体系中寻找半金属，对实现纳米自旋电子器件具有重要的研究意义.基于第一性原理密度泛函理论计算方法，研究了AB堆栈的双层硅烯结构及其自旋极化的电子结构间的映射关系，发现其导带底和价带顶都具有负的变形势.基于此，我们预测硅烯双层在弯曲应力作用下，原本简并的空间自旋分布对称性打破，其自旋简并的电子态会出现自旋劈裂，因此双层硅烯纳米管会出现我们预期的半金属性.计算结果表明，AB堆栈结构的硅烯双层纳米管(55, 0)出现了半金属态，并且具有较好的磁稳定性.该结果对低维材料体系实现半金属性提供理论借鉴.

• 单位
  郑州师范学院; 电子工程学院