二次元希薄磁性半導体の予測:ドープされた単層MoS<sub>2</sub>システム

CHENG Y. C.; ZHU Z. Y.; MI W. B.; GUO Z. B.; SCHWINGENSCHLOEGL U.

文献

J-GLOBAL ID：201302261243884732 整理番号：13A1317511

二次元希薄磁性半導体の予測:ドープされた単層MoS₂システム

Prediction of two-dimensional diluted magnetic semiconductors: Doped monolayer MoS₂ systems

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巻： 87 号： 10 ページ： 100401.1-100401.4 発行年： 2013年03月
JST資料番号： D0746A ISSN： 1098-0121 CODEN： PRBMDO 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：短報発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

過去において,希薄磁性半導体(DMS)はスピントロニクスへの応用が期待される励起子スピン偏極や,スピン偏極電流のような刺激的効果が期待されるので,精力的に研究されてきた。これまでの研究は,遷移金属のドープされたIII-VおよびII-VIから成る三次元(3D)化合物半導体に限定されていた。最近,特にグラフェンが発見されてから,二次元(2D)材料が注目されてきた。その結果,2D-DMSのアイデアが生まれてきた。本稿では,第一原理計算に基づいて,遷移金属のドープされた二次元の希薄磁性半導体である単層のMoS₂を提案する。IIIB族からVIB族の遷移金属をドープすると,価電子の数がMoより少ないか,あるいは等しいので,非磁性状態になる。VIIBからIIB族の原子をドープすると,エネルギー的に損をする。Mn,Fe,Co,Zn,Cd,およびHgをドープすると,磁性が観測されるが,これらの原子以外のドーピングは,Jahn-Teller歪みのために抑制される。結合エネルギーおよび磁気特性の解析から,(Mo,X)S₂(X=Mn,Fe,CoおよびZn)は,二次元希薄磁性半導体を研究するのに適した系であることが分かった。

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半導体結晶の電子構造 , その他の無機化合物の磁性

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二次元希薄磁性半導体の予測:ドープされた単層MoS2システム

二次元希薄磁性半導体の予測:ドープされた単層MoS₂システム