【摘 要】
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过渡金属二硫化物MX2/三卤化铬CrX3组成的范德华异质结能有效操控MX2的谷极化,在能谷电子学中有广泛的应用前景。本文结合第一性原理和k投影能带反折叠方法比较研究了MoSe2/CrI3,MoSe2/CrBr3和WS2/CrBr3三种磁性vdW异质结的堆垛和电子结构,探索了体系谷极化产生的物理机理。论文计算了异质结不同堆垛的势能面,确定了稳定的堆垛构型,阐明了时间/空间反演对称破缺对体系电子结构的
【机 构】
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柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室长沙理工大学物理与电子科学学院
【基金项目】
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国家自然科学基金（批准号:11874092）； 霍英东教育基金会第十六届高等院校青年教师基金（批准号:161005）； 湖南省杰出青年基金项目（批准号:2021JJ10039）资助的课题；
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过渡金属二硫化物MX2/三卤化铬CrX3组成的范德华异质结能有效操控MX2的谷极化,在能谷电子学中有广泛的应用前景。本文结合第一性原理和k投影能带反折叠方法比较研究了MoSe2/CrI3,MoSe2/CrBr3和WS2/CrBr3三种磁性vdW异质结的堆垛和电子结构,探索了体系谷极化产生的物理机理。论文计算了异质结不同堆垛的势能面,确定了稳定的堆垛构型,阐明了时间/空间反演对称破缺对体系电子结构的影响。由于轨道杂化,磁性异质结的导带情况复杂,且MoSe2/CrI3体系价带顶发生明显变化,不能与单层MX2直接对比。而借助于反折叠能带,计算清晰揭示了CrX3对MX2电子结构的影响,定量地获得了MX2的能谷劈裂,并发现层间距和应变可以有效调控能谷劈裂。当层间距减小到2.6?时,AB堆垛的MoSe2/CrI3谷劈裂值可达到10.713meV,是平衡结构的8.8倍,相当于施加53T的外磁场。论文通过k投影能带反折叠方法克服了异质结超胞电子结构不易分析的局限性,对其他磁性范德华体系的研究具有重要的借鉴意见。
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