双轴应变调制的电子结构层层的二维MoSiGeN4 Rashba系统的双轴应变
Puxuan Li1, Xuan Wang1,2, Haoyu Wang1
1International Laboratory for Quantum Functional Materials of Henan, and School of Physics and Microelectronics, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, P. R. China. qzz@zzu.edu.cn.
双轴应变工程有效地控制2D MoSiGeN4 (MSGN) 材料中的电子特性. 这项研究揭示了MSGN中压力调节的Rashba旋转分裂 (RSS) 和Lifshitz型旋转分裂 (LSS),为旋转电子应用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 量子化学 是一个量子化学.
背景情况:
- 2D MA2Z4家族提供可调节的电子特性,但在精密工程方面面临挑战.
- 拉什巴旋转分裂 (RSS) 对旋转电子学至关重要,但其在2D材料中的控制需要进一步研究.
研究的目的:
- 为了研究双轴应变对2D MoSiGeN4 (MSGN) 的电子结构的影响.
- 通过MSGN系统中的层间相互作用和应变,探索Rashba旋转分裂 (RSS) 的可调性及其转化为Lifshitz型旋转分裂 (LSS).
主要方法:
- 使用第一原则计算系统地研究电子频段结构.
- 分析了不同双轴应变 (压缩和拉伸) 对单层,双层和三层MSGN的影响.
- 研究了旋转轨道合 (SOC) 效应和轨道对电子状态的贡献.
主要成果:
- 双轴应变显著改变MSGN的带间隙,在中等压力应变下诱导间接-直接-间接过渡.
- 单层MSGN表现出孤立的RSS,可以通过应变转化为LSS. 双层和三层系统显示了复杂的RSS-LSS演变.
- Mo-d和N-p轨道杂交是带演变的关键,RSS到LSS的过渡与Mo-d轨道贡献的减少有关.
结论:
- 双轴菌株提供了一种强大的方法来控制RSS,并在2DMSGN中诱导LSS.
- 观察到的压力调节式旋转分裂现象突出显示了MSGN在先进的旋转器件方面的潜力.
- 了解轨道贡献为操纵二维材料中的自旋特性提供了洞察力.
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