KCI등재
2차원 1T-CrSe₂ 단층의 전이금속 치환도핑에 의한 수평방향 변형 및 자성 안정성 변화에 대한 연구
저자
안세현(Sehyeon Ahn) ; 허지원(Jiwon Heo) ; 한정아(Jung-Ah Han) ; 김미영(Miyoung Kim) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2020
작성언어
Korean
주제어
KDC
428
등재정보
KCI등재,ESCI
자료형태
학술저널
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수록면
1-7(7쪽)
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In this study, we performed the first-principles electronic structure calculations within the density functional theory for the two-dimensional monolayer of 1T CrSe₂ based compounds to show that a substitution of Cr with heavier transition metals induces the stabilization of ferromagnetic phase and it’s closely related to the lattice constant increase. The structural optimization and total energy comparison of the paramagnetic, ferromagnetic (FM), and antiferromagnetic (AFM) phases of the pristine CrSe₂ single layer reveals that (1) the in-plane stripe AFM is the ground state while the energy difference between AFM and FM phases is relatively small (~0.03 eV/unit cell) and (ii) an in-plane strain inducing the increase of lattice constant by 2.7% can result in a magnetic phase transition stabilizing the FM state. In fact, we introduce a lattice increase by substituting 50% of 3d Cr with 4d and 5d transition metals, Zr and W, to make Cr<SUB>0.5</SUB>Zr<SUB>0.5</SUB>Se₂ and Cr<SUB>0.5</SUB>W<SUB>0.5</SUB>Se₂ and show that the FM magnetic phase is stabilized. Our calculation indicates that the substitutional doping by Zr results in the in-plane lattice constant increased by 6.8%, being more efficient in using the in-plain strain effect not only to stabilize the ferromagnetic phase but also to increase spin magnetic moment of Cr atom which plays critical role in determination of the magnetic property of the present material.
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