吉林大学学报(理学版) ›› 2026, Vol. 64 ›› Issue (5): 1186-1192.
王睿1, 杨国晖2, 辛延波1, 刘阿鹏1, 贾慧兰1
Wang Rui1, Yang Guohui2, Xin Yanbo1, Liu Apeng1, Jia Huilan1
摘要: 采用多尺度计算模拟研究NiBr2单层材料晶格应变对磁态稳定性的调控机制, 分析其电子结构与电输运各向异性的物理起源. 结合密度泛函理论(DFT)+U与基于Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)泛函的PBE0杂化泛函精确修正电子结构, 利用PBE能量计算确定稳定磁构型, 并借助AMSET软件模拟300~900 K下的电导率(σ)和Seebeck系数(S), 分析载流子浓度与输运行为的关联. 结果表明: 当晶格常数为0.369 nm时, 摆线型螺旋磁序能量最低, 与实验观测的非共线磁序吻合; PBE0计算所得带隙值为3.60 eV, 与实验值(3.4±0.2)eV相符; σ呈极强各向异性, 室温下σa/σc≈125, 900 K下σa/σc≈480, 这是由于c轴极高的真空势垒抑制所致; S在p型掺杂中存在临界载流子浓度阈值, 超过阈值后发生反转(Sc>Sa), 这是由于高浓度下a轴态密度变化率饱和及c轴平缓能带贡献增强所致. 该结果揭示了NiBr2单层电输运性质的各向异性, 为低维磁性半导体器件的实验探索提供了理论基础.
中图分类号: