2次元高キュリー温度温度weyl nodal line kagome semimetalの予測

カゴメ格子には、安定した強磁性やトポロジー状態など、多数のエキゾチックな物理的特性がある場合があります。ここでは、粒子群構造検索方法と第一原理計算を組み合わせて、空間グループP6/MMMと2次元（2D）Kagome Mo2Se3結晶構造を特定します。結果は、2D Kagome Mo2Se3が100％スピン偏光トポロジーラインライン半分の半分であり、優れた周囲の安定性を示すことを示しています。バンドの交差点は、高対称ポイントγとKの周りに2つの結節ループを形成します。一方、Mo2Se3は、MO原子あたり3.05μbの大きな磁気モーメントと4.78 MeVの磁気異方性エネルギー（MAE）で固有の強磁性を示します。モンテカルロシミュレーションでは、Mo2Se3は約673 Kのキュリー温度が高いと推定しています。さらに、その強磁性基地は外部ひずみの下で十分に保存でき、株を増やすことでMAEを改善できます。さらに重要なことは、各節線の位置は、穴ドーピングを介してフェルミレベルに調整できることです。スピンとトポロジーを組み合わせたこの多機能2D磁気材料は、ナノスケールスピントロニックデバイスの分野で大きな可能性を秘めています。

Kagome lattices may have numerous exotic physical properties, such as stable ferromagnetism and topological states. Herein, combining the particle swarm structure search method with first-principles calculations, we identify a two-dimensional (2D) kagome Mo2Se3 crystal structure with space group P6/mmm. The results show that 2D kagome Mo2Se3 is a 100% spin-polarized topological nodal line semimetal and exhibits excellent ambient stability. The band crossing points form two nodal loops around the high-symmetry points Γ and K. On the other hand, Mo2Se3 shows intrinsic ferromagnetism with a large magnetic moment of 3.05 μB per Mo atom and magnetic anisotropy energy (MAE) of 4.78 meV. Monte Carlo simulations estimate that Mo2Se3 possesses a high Curie temperature of about 673 K. In addition, its ferromagnetic ground state can be well preserved under external strain, and the MAE can be improved by increasing the strain. More importantly, the position of each nodal line can be adjusted to the Fermi level through hole doping. This multifunctional 2D magnetic material that combines spin and topology has great potential in the field of nanoscale spintronic devices.