Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Tunable magnetic order in transition metal doped, layered, and anisotropic Bi2O2Se: Competition between exchange interaction mechanisms

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989100%3A27740%2F19%3A10242873" target="_blank" >RIV/61989100:27740/19:10242873 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.100.054438" target="_blank" >https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.100.054438</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.100.054438" target="_blank" >10.1103/PhysRevB.100.054438</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Tunable magnetic order in transition metal doped, layered, and anisotropic Bi2O2Se: Competition between exchange interaction mechanisms

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Bi2O2Se is a novel layer-structured material with high electron mobility, while its efficiency could be greatly improved by doping different elements to introduce a magnetic spin order. We investigated the electronic and magnetic properties of various transition metal (TM) (TM = Mn, Cr, Fe, Co, and Ni) doped Bi2O2Se within a framework of density functional theory (DFT), and discovered that Bi2-nXnO2Se exhibits long-range magnetic ordered structure via competition among double-exchange, p-d exchange, and superexchange interaction. The magnetic order of the bulk phase in which the magnetic atoms form interlayer coupling would vary with the type and concentration of doped atoms, but all the layered phases in which the magnetic atoms are in-plane coupled show ferromagnetic order. By combing DFT calculations with the Monte Carlo scheme, we solve the exchange interaction constants for the Heisenberg model and further evaluate the Curie temperatures of Bi2-nXnO2Se. Ferromagnetic order for most doped systems exhibit to be robust with high Curie temperature, some of which overcomes room temperature (for 12.5% Co-doped layer Bi2O2Se). It is also worth mentioning that the appearance of impurity energy levels narrows the band gap and enhances the spin-orbit coupling of d orbitals and therefore increase large magnetic anisotropy energy. Our study demonstrates a potential pathway to design new dilute magnetic semiconductors through doping of Bi2-nXnO2Se by magnetic transitional elements.

  • Název v anglickém jazyce

    Tunable magnetic order in transition metal doped, layered, and anisotropic Bi2O2Se: Competition between exchange interaction mechanisms

  • Popis výsledku anglicky

    Bi2O2Se is a novel layer-structured material with high electron mobility, while its efficiency could be greatly improved by doping different elements to introduce a magnetic spin order. We investigated the electronic and magnetic properties of various transition metal (TM) (TM = Mn, Cr, Fe, Co, and Ni) doped Bi2O2Se within a framework of density functional theory (DFT), and discovered that Bi2-nXnO2Se exhibits long-range magnetic ordered structure via competition among double-exchange, p-d exchange, and superexchange interaction. The magnetic order of the bulk phase in which the magnetic atoms form interlayer coupling would vary with the type and concentration of doped atoms, but all the layered phases in which the magnetic atoms are in-plane coupled show ferromagnetic order. By combing DFT calculations with the Monte Carlo scheme, we solve the exchange interaction constants for the Heisenberg model and further evaluate the Curie temperatures of Bi2-nXnO2Se. Ferromagnetic order for most doped systems exhibit to be robust with high Curie temperature, some of which overcomes room temperature (for 12.5% Co-doped layer Bi2O2Se). It is also worth mentioning that the appearance of impurity energy levels narrows the band gap and enhances the spin-orbit coupling of d orbitals and therefore increase large magnetic anisotropy energy. Our study demonstrates a potential pathway to design new dilute magnetic semiconductors through doping of Bi2-nXnO2Se by magnetic transitional elements.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2019

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical review B

  • ISSN

    2469-9950

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    100

  • Číslo periodika v rámci svazku

    5

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    000482580300006

  • EID výsledku v databázi Scopus