二维高温铁磁体的理论设计与自旋调控
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11874097
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A2004.凝聚态物质电子结构
- 结题年份:2022
- 批准年份:2018
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2019-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:黄晓明; 魏一; 邱宇; 王鹏; 刘尹桥; 孙丹; 姜舟; 刘南舒; 邢健沛;
- 关键词:
项目摘要
Spintronics, manipulating both charge and spin of electron, offer great opportunities for next generation information technology. However, several technical problems have to be solved in spintronics, such as efficient spin generation and injection, long distance spin transport, and manipulation and detection of spin orientation. The solutions to these issues mainly rely on designing new spintronic materials with specific properties, such as long range ordered magnetic structures, high Curie temperature (Tc), and good compatibility with semiconductors. Since graphene boom, different types of 2D materials with a wealth of physical phenomena have been synthesized, but the realization of intrinsic 2D magnetism at room temperature remains a challenge. Due to their fantastic geometries and excellent conductivity, here we propose to perform high-throughput computation of 2D MXene with a wider range of composition in order to search 2D spintronic materials candidates with good stability and high Tc. We first clarify the correlation between the structural parameters, chemical composition of 2D MXene and the electronic and magnetic characters. Then we illuminate the number of layers, thickness, functional groups, and alloy strategy for spin engineering of 2D MXene materials. Finally, we will discuss the mechanism of ferromagnetism coupling of 2D MXene and propose some ideal prototype spintronic device based on our spin transport simulations. The present project not only build the database of 2D MXene with long range ordered magnetic structures and high Tc, but also shed considerable light on controlling magnetism in 2D materials.
自旋电子学可同时利用电子的自旋和电荷特性对信息进行存储、运输和处理,是下一代信息技术的核心。发展高效的自旋电子学器件面临着尺寸小型化、自旋可控性、制备工艺可行性等难题。这些问题的解决将主要依赖于具有特定电子结构、磁学特性、与成熟半导体工艺兼容的功能材料的研发。二维MXene包含未满d壳层过渡金属,组分灵活可调,结构多样,具有可调控的电学性能和高的电导率,是获得自旋电子学材料的理想选择。本项目借鉴材料基因组学的研究思路,拟对多成分和化学配比下的二维硼基、碳基、氮基MXene开展第一性原理高通量计算搜索,筛选出兼具结构稳定性、铁磁长程序、高居里温度的二维磁体,建立MXene较完整的结构和电学/磁学特性数据库。阐明二维MXene磁性产生机理,探索增强磁矩和居里温度的有效途径。模拟二维MXene异质结界面的自旋电子注入和极化输运行为,为新型二维自旋电子学原型器件的研制提供有价值的理论指导。
结项摘要
通过本项目的研究,在二维磁性材料和自旋电子学器件设计领域取得了一系列具有国际影响力的原创性成果。主要包括:1) 建立了二维MXene材料数据库,获得了系列具有高居里温度的二维磁体;2) 阐明了多种磁耦合机理,提出了应力、功能化、等价电子替换,磁近邻效应等自旋调控机制;3) 基于理论设计的二维磁性材料,提出了多种潜在的自旋电子学新概念器件,包括自旋场效应晶体管、自旋阀、磁场调制的光电器件等;4)开发了基于机器学习算法的二维磁性材料的筛选方法。在Nature Commun.、Appl. Phys. Rev.、Adv. Funct. Mater.、Phys. Rev. B、Appl. Phys. Lett等期刊上发表SCI论文64篇,其中第一标注论文26篇。学术成果被诺贝尔奖获得者R. Hoffmann和H. Kroto教授在内的国际同行在Science、Nature Phys.、Phys. Rep.等权威期刊上引用和正面评价2600余次,二维磁性材料设计方面的多项成果被国际同行的实验直接验证(二维MBene、双层硼烯、二维CrSBr等)。应邀以第一作者为物理学权威期刊Appl. Phys. Rev.撰写系统总结二维磁性材料进展的长篇综述,被标记为“ESI前0.1%热点文章”和“ESI前1%高被引文章”。获河北省自然科学二等奖(排名第2)和大连理工大学自然科学一等奖(排名第2)。入选了大连市高层次人才“高端人才”。
项目成果
期刊论文数量(28)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Proximity coupling induced significantly enhanced Curie temperature in van der Waals CrSBr/MoTe2 heterostructure
邻近耦合导致范德华 CrSBr/MoTe2 异质结构的居里温度显着升高
- DOI:10.1063/5.0098799
- 发表时间:2022-10
- 期刊:Applied Physics Letters
- 影响因子:4
- 作者:Gao Yinlu;Liu Qinxi;Jiang Xue;Zhao Jijun
- 通讯作者:Zhao Jijun
Matching vacancy formation energy and defect levels with the density of amorphous Ga2O3
将空位形成能和缺陷能级与非晶 Ga2O3 的密度相匹配
- DOI:10.1007/s10853-020-04713-4
- 发表时间:2020-04
- 期刊:Journal of Material Science
- 影响因子:--
- 作者:Sun Dan;Gao Yinlu;Jiang Xue;Zhao Jijun
- 通讯作者:Zhao Jijun
Rational design of 2D organic magnets with giant magnetic anisotropy based on two-coordinate 5d transition metals
基于二配位5d过渡金属的二维巨磁各向异性有机磁体的合理设计
- DOI:10.1063/5.0010822
- 发表时间:2020-07
- 期刊:APL Materials
- 影响因子:6.1
- 作者:Xing Jianpei;Wang Peng;Jiang Zhou;Jiang Xue;Wang Yi;Zhao Jijun
- 通讯作者:Zhao Jijun
New refractory MAB phases and their 2D derivatives: insight into the effects of valence electron concentration and chemical composition.
新型难熔 MAB 相及其 2D 衍生物:深入了解价电子浓度和化学成分的影响
- DOI:10.1039/d0ra04385k
- 发表时间:2020-07-03
- 期刊:RSC advances
- 影响因子:3.9
- 作者:
- 通讯作者:
Robust Dirac spin gapless semiconductors in a two-dimensional oxalate based organic honeycomb-kagome lattice
基于二维草酸盐的有机蜂窝-kagome晶格中鲁棒狄拉克自旋无带隙半导体
- DOI:--
- 发表时间:2022
- 期刊:Nanoscale
- 影响因子:6.7
- 作者:Xing Jianpei;Jiang Xue;Liu Zhifeng;Qi Yan;Zhao Jijun
- 通讯作者:Zhao Jijun
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
GW112 mRNA 3端非翻译区特异性结合蛋白研究
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:重庆医科大学学报
- 影响因子:--
- 作者:吴莉雅;安娜;蒋雪;刘先俊;黄轶
- 通讯作者:黄轶
Sidt2 基因剔除小鼠的肺部形态学改变
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:皖南医学院学报
- 影响因子:--
- 作者:蒋雪;王莹;高家林
- 通讯作者:高家林
GW112基因siRNA对人胃癌SGC-7901细胞体外增殖的影响
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:第三军医大学学报
- 影响因子:--
- 作者:黄轶;杨梅华;杨华安;蒋雪;曾昭淳
- 通讯作者:曾昭淳
Advice on the Use of Masks in the Community, during Home Care and in Health Care Setting in the Context of the Novel Coronavirus (2019-nCoV) Outbreak: An Interpretation/ WHO《新型冠状病毒感染暴发时社区、家庭和医疗卫生机构照护中医用口罩的使用指南》解读
新型冠状病毒(2019-nCoV)爆发背景下在社区、家庭护理和医疗保健环境中使用口罩的建议:解读/世界卫生组织对中医口语使用指南的解释
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:张小宁;蒋雪
- 通讯作者:蒋雪
PPARr激动剂吡格列酮对创伤性脑损伤后神经细胞凋亡及ICAM-1表达的影响
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:中华创伤杂志
- 影响因子:--
- 作者:蒋雪
- 通讯作者:蒋雪
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
蒋雪的其他基金
基于机器学习的二维非范德华自旋电子学材料的逆向设计
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:55 万元
- 项目类别:面上项目
基于机器学习的二维非范德华自旋电子学材料的逆向设计
- 批准号:12274050
- 批准年份:2022
- 资助金额:55.00 万元
- 项目类别:面上项目
新型二维有机光电功能材料的第一性原理研究
- 批准号:11404050
- 批准年份:2014
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}