具有高隧穿磁阻比的Co2FeAl Heusler合金和WSe2 2D材料磁隧道结
本文提出了一种基于 Co2FeAl Heusler 合金和二维材料 WSe2 的磁隧道结（MTJ），通过采用密度泛函理论（DFT）模拟和非平衡格林函数（NEGF）传输模型，评估了 Co2FeAl/WSe2/Co2FeAl MTJ 的导电性能。研究表明，Co2FeAl 合金作为磁性电极，结合具有优良电学性质的 WSe2 作为隧道屏障，可以显著提高隧穿磁阻（TMR），使得该结构在自旋电子学和下一代信息存储设备中具有广阔的应用前景。(Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2024, 606: 172365. DOI:10.1016/j.jmmm.2024.172365)
过渡金属原子掺杂氢化硅量子点的自旋滤波与量子输运
自旋滤波是自旋电子学中的一项基本操作，它使自旋极化载流子的产生和检测成为可能。本研究提出并从理论上证明了三维过渡金属（TM）掺杂氢化硅量子点（TM:H-SiQD）是自旋滤波器器件的合适候选材料。利用密度泛函理论研究了 TM: H-SiQD 的结构、电子性质和磁性行为，计算表明 Mn:H-SiQD 具有最高的稳定性。所设计的 Mn:H-SiQD 自旋滤波装置在 300 K 电极温度下具有 99.9% 的自旋滤波效率和很高的导电性。这种显著的效率使其成为自旋电子器件的有前途的候选者。(Applied Physics Letters 2024, 125(12) DOI:10.1063/5.0231931)
通过与CrI3分子的耦合调节锯齿形磷烯纳米带的电子输运性质
基于密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）方法，考虑了三种不同的吸附模型，研究了与三碘化铬（CrI3）分子耦合的锯齿形磷烯纳米带（ZPNRs）的自旋相关电子输运性质。发现由于 ZPNR 和 CrI3 分子之间的耦合，ZPNR 的电子输运表现出自旋极化特性。此外，负差分电阻（NDR）特性可以从电流-电压曲线中观察到，并通过吸附分子进行调制。还发现，垂直吸附在 ZPNRs 表面的 CrI3 比其他两种情况具有更高的自旋极化效率。（Physics Letters A, 2024, 507: 129477 DOI: 10.1016/j.physleta.2024.129477）
范德瓦尔斯铁磁绝缘体中的各向异性磁输运
研究了由面内晶体对称性破缺引起铁磁绝缘体 CrPS4 和 CrSBr 的各向异性海森堡交换耦合。发现在不需要外加磁场，也不需要 Berry 曲率的条件下，各向异性磁色散产生纵向和横向磁电流，进而产生各向异性自旋塞贝克效应（ASSE）和热霍尔效应（THE）并伴随自旋 nernst 效应（SNE）。在 CrPS4 中，ASSE 在沿不同主轴的热梯度上表现出非常大的各向异性比，超过 100%，并且该各向异性比可以通过温度或栅极电流进一步调节。当热梯度不平行于主轴时，出现了不受自旋-轨道耦合约束的 THE 和 SNE，其霍尔角较大≈0.4。与 CrPS4 相比，CrSBr 表现出更有限的磁各向异性输运，这是由于不同主轴上的磁群速度变化较小。这些发现说明低对称性范德瓦尔斯磁性材料是一种很有前途的材料在产生和操纵各向异性磁输运方面。（Advanced Functional Materials, 2024: 2407469. DOI:10.1002/adfm.202407469）
应变对双层T-VS2电子和磁性能影响的第一性原理研究
利用密度泛函理论（DFT）计算，对双层T-VS2 的能带结构、磁各向异性、磁交换参数和居里温度进行了计算。并仔细分析了这些参数随应变的变化情况，发现：无应变时，易平面各向异性较小，在拉伸应变作用下，易平面各向异性显著增强，在压缩应变作用下，易平面各向异性几乎为零。还发现，当压缩应变低于 -4% 时，磁交换参数和居里温度显著降低。（Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2024, 589: 171618. DOI:10.1016/j.jmmm.2023.171618）