تک لایه های دوبعدی MnSX (X= Cl, Br, I) با فرومغناطیس ذاتی و نیمه فلزی

ویژگی های ساختاری، پایداری، ویژگی های الکترونی و مغناطیسی تک لایه های دوبعدی ژانوس MnSX (X= Cl, Br, I) با استفاده از محاسبات اصول اولیه قطبش اسپینی به کمک نظریه تابعی چگالی مورد مطالعه قرار گرفت. با محاسبه طیف فونونی تک لایه های ژانوس منگنز سولفید هالید پایداری دینامیکی آن ها تایید شد. همچنین با مطالعه ساختار الکترونی این تک لایه های ژانوس نشان داده شد که این تک لایه ها نیمه فلز با شکاف نیمه فلزی کمابیش بزرگی می باشند، که سبب قطبش اسپینی صددرصد در این تک لایه ها می شود. همچنین با محاسبات تابعی چگالی غیرخطی نشان داده شد که تک لایه های ژانوس منگنز سولفید هالید دارای حالت پایه فرومغناطیس می باشند و محور آسان مغناطش آنها درون صفحه تک لایه ها قرار دارد. شدت ناهمسانگردی مغناطیسی تک لایه های ژانوس با افزایش جرم اتمی اتم های هالید، به دلیل قوی تر شدن جفت شدگی اسپین- مدار و نامتقارن تر شدن ساختار، افزایش می یابد. همچنین با معرفی هامیلتونی ناهمسانگرد اسپینی هایزنبرگ و تبدیلات مرتبه اول هولشتین- پریماکوف، دمای کوری این تک لایه ها به وسیله محاسبات خودسازگار مغناطش به عنوان تابعی از دما تخمین زده شد. یافته های نظری بدست آمده در این پژوهش، گروه جدیدی از مواد مغناطیسی دو بعدی برای کاربرد در زمینه اسپین ترونیک را ارائه می دهند.