近日，公司计算凝聚态物理组在二维材料MSi2N4及其异质结的研究中取得新进展，相关研究工作“Two-dimensional MSi2N4 monolayers and van der Waals heterostructures: Promising spintronic properties and band alignments”以bw必威西汉姆联官网为第一单位发表在《Phys. Rev. Materials》 (2022, 6, 064006)。联培研究生任印题、胡亮和陈元滔为共同第一作者，石兴强教授和南方科技大学黄丽教授为共同通讯作者。
电子器件的进一步小型化需要使用新的架构、新的材料或新的功能。自旋电子学是最有前途的方法之一，它利用载流子的自旋自由度来进行信息存储和处理。近年来，在实验上合成出新的二维材料MoSi2N4和WSi2N4，并预言了MA2Z4家族（M：过渡金属；A=Si，Ge；Z=N，P，As）的可行性。通过密度泛函理论计算，作者发现MA2Z4家族及其异质结具有丰富的电子、磁和自旋电子学性质，由于具有较高的居里温度，使得其在室温自旋电子学器件中具有潜在的应用。
图1 单层MA2Z4的自旋极化性质和电控制的自旋器件示意图
以上工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金、bw必威西汉姆联官网高层次人才引进经费和bw必威西汉姆联官网超算中心等的资助和支持。
