CrWO2Cl2二维铁磁半导体电磁特性研究开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:2116字

1. 研究目的与意义

现代信息技术主要是信息的存储和处理,信息的存储是利用了磁性材料的磁矩,而信息的处理则靠的是半导体芯片中载流子的电荷运动来达成。

但是通常的半导体材料例如硅,砷化镓等都是非磁性材料。

因此,该研究的目的就是找到能够将磁,电集于一体且能够在室温的居里温度下工作的新型半导体器件。

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2. 国内外研究现状分析

铁磁半导体为材料中电荷与自旋双重自由度的控制提供了可能性,是构筑逻辑电路器件及信息存储器件的理想材料。

上个世纪50年代,第一个本征铁磁半导体crbr3被发现,其居里温度仅有不到30k。

而到目前为止,已发现的本征铁磁半导体材料仍然十分稀少,且其居里温度过低,在室温以上时,材料的自发磁化将完全淬灭,转变为顺磁性。

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3. 研究的基本内容与计划

crocl是一种居里温度为160k的二维铁磁半导体,居里温度低于室温,我们拟采用w取代cr,研究取代前后的电子结构和磁性特性及其居里温度的变化。

首先是在3月中旬利用ms软件构建crocl的二维结构,然后在此基础上进行扩胞,用一个w原子取代一个cr原子,从而得到crwo2cl2的结构。

其次是在4月份上中旬利用vasp软件对crwo2cl2的电磁特性进行模拟计算,得到它的能带图和态密度图,分析其电磁结构特性。

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4. 研究创新点

本研究不仅对铁磁半导体的基础理论展开讨论,还将提出可能的具有较高居里的温度的新型铁磁半导体材料,并通过可靠的理论方法预测其物理性质,对后续的实验和应用研究具有指导意义。

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