二維NiBr2 單層自旋電子輸運以及光電性質*

王賀巖 高怡帆 廖家寶 陳俊彩 李怡蓮 吳怡 徐國亮 安義鵬

(河南師范大學物理學院,新鄉 453007)

磁性半導體材料在自旋電子器件領域具有重要的應用前景.本文設計了一些基于磁性半導體NiBr2 單層的納米器件結構,并采用密度泛函理論結合非平衡格林函數方法,研究了其自旋輸運和光電性質.結果表明,在不同的輸運方向(扶手椅形和鋸齒形),NiBr2 單層PN 結二極管表現出明顯的整流效應及自旋過濾效應,這兩種效應在其亞3 nm PIN 結場效應晶體管中也同樣存在.NiBr2 單層PIN 結場效應晶體管的電子傳輸受到柵極電壓的調控,電流隨著柵極電壓的增大受到抑制.另外,NiBr2 單層對藍、綠光有較強的響應,其光電晶體管在兩種可見光的照射下可以產生較強的光電流.本文研究結果揭示了NiBr2 單層的多功能特性,為鎳基二鹵化物在半導體自旋電子器件和光電器件領域的應用提供了重要參考.

1 引言

自石墨烯被發現以來,二維(two-dimensional,2D)材料的研究已成為物理、材料和化學家的關注熱點[1,2].它們可以表現出金屬、半金屬、半導體、絕緣體和超導等性質,越來越多的二維材料被理論預言或在實驗上制備出來,例如過渡金屬二硫化物[3],硼烯[4?9],磷烯[10],CrI3[11],Fe3GeTe2[12?15],MnBi2Te4[16],MA2Z4[17?20],VS2|MoS2[21]等.尤其是具有磁性的二維半導體結構,增加了一個自旋自由度,在半導體器件領域具有重要應用前景.隨著對二維磁性半導體材料的廣泛研究[22?26],人們發現,當范德瓦耳斯結構的磁性塊體材料維數降低到二維極限后,其單層結構的物理特性發生了巨大的變化,例如,會表現出自旋霍爾效應和谷極化現象[27].而且,二維磁性材料的磁性可以通過門電極來調控[4,28,29],這一特性揭示了二維磁性材料新的物理性質[11,25,27],同時也為其在自旋納米電子器件領域的應用提供了新機遇.因此,尋找新的二維磁性材料,并設計一些功能多樣的磁性納米器件結構是一個十分活躍的研究領域,這也將推動新技術的發展.

近年來,人們預測鎳基二鹵化物這類范德瓦耳斯層狀材料具有鐵磁性[30?33].在最近的實驗中,通過分子束外延生長的方法,在Au(111)襯底上獲得了高質量的鎳基二溴化物-NiBr2[34],其單層結構表現出半導體性質,同時具有較強磁性[34],在磁性半導體器件領域具有重要的應用前景.因此,對二維磁性半導體NiBr2單層的自旋電子輸運性質及其磁性納米器件模型設計的深入研究具有重要意義.本文設計了一些基于NiBr2單層的概念性納米器件結構,并采用第一性原理方法研究了它們的自旋電子輸運性質.首先,構建了NiBr2單層的PN結二極管結構,揭示了其在不同方向(扶手椅形和鋸齒形)上的自旋電子輸運性質;隨后,構建了NiBr2單層的PIN 結場效應晶體管結構,揭示了門電極對其自旋輸運性質的調控作用;最后,構建了NiBr2單層的光電晶體管結構,并研究了其光電輸運性質,揭示了其在光電納米器件領域的潛在應用.

2 計算方法

本文使用ATK (Atomistix ToolKit)[35,36]程序包,采用密度泛函理論結合非平衡格林函數方法[37],進行第一性原理自洽計算和電子輸運性質計算[38,39].使用自旋極化廣義梯度近似Perdew-Burke-Ernzerhof 交換關聯泛函描述電子交換和關聯效應[40,41],采用Hubbard-U修正來描述Ni 原子的局域3d 軌道.U修正通常會有效促進帶隙的打開[29,35,36,42].測試結果表明,采用U=3 eV 時可以得到與其帶隙的實驗數值(1.97 eV)[32]較為符合的結果(2.00 eV).所有原子的原子核都由優化的模守恒贗勢(ONCV)描述[43],核外價電子的電子波函數采用原子軌道線性組合方法在SG15[44]贗勢和基組水平上展開.NiBr2單層的真空層厚度大于20 ?,實空間網格密度截斷能為110 Ha (2993 eV).對Z 型和A 型NiBr2單層器件的左右電極區的布里淵區分別采用1×5×260 和1×7×154 的Monkhorst-Packk點網格進行采樣.在晶格常數和原子位置的結構弛豫中,總能量和每個原子的受力收斂標準分別為小于10–6eV 和10–3eV/?.聲子譜的計算采用9×9×1 的動力學矩陣及9×9×1 的Monkhorst-Packk點網格進行采樣.

如圖1(a)所示,NiBr2具有空間群(群號:164)[22],每個單胞包含一個Ni 原子和兩個Br原子,形成3 個原子層,呈六邊形蜂窩狀結構.面內晶格常數a為3.71 ?,Ni—Br 原子之間的鍵長d為2.56 ?.NiBr2單層具有鐵磁性,其磁性源于最近鄰Ni 原子之間d-d 軌道的電子交換和Br 原子p 軌道的電子超交換[45].每個單胞的磁矩為2μB,主要由二價Ni 原子貢獻,與以往報道一致[32].

圖1 NiBr2 單層的幾何和電子結構 (a) NiBr2 單層的頂部和側面示意圖(x 軸表示沿鋸齒形方向;y 軸表示沿扶手椅形方向);(b) 聲子能帶和聲子投影態密度;自旋(c)向上態和(d)向下態的元素投影電子能帶和投影態密度.費米能級(EF)移到了能量零點位置Fig.1.Geometric and electronic structures of NiBr2 monolayer (NiBr2-ML):(a) Schematic diagram of the top and side views of NiBr2-ML (x axis refers to the zigzag direction of NiBr2-ML,and y axis indicates its armchair direction);(b) phonon band and projected phonon density of states (Ph-DOS);element-projected band structures and density of states (DOS) for (c) the spin-up and(d) spin-down states.The Fermi level (EF) is shifted to zero.

3 計算結果和討論

3.1 NiBr2 單層的原子結構和電子特性

為了確定NiBr2單層自由狀態的結構穩定性,對其聲子譜和聲子態密度進行了計算和分析,如圖1(b)所示.NiBr2單層的聲子譜沒有虛頻,證明其動力學穩定性能夠在無襯底的自由狀態下保持.每個NiBr2單胞中包含3 個原子,因此其聲子譜共有9 條聲子分支,具體可分為3 條聲學(A)分支和6 條光學(O)分支[46].通過分析其元素投影的聲子態密度(phonon density of states,Ph-DOS)可以發現,其聲學支和低頻光學分支主要由Ni 原子的振動貢獻,而高頻光學分支主要來自于Br 原子的簡諧振動.

圖1(c)和圖1(d)為自旋向上和向下態的元素投影能帶和投影態密度,費米能級(EF)在能量零點位置.NiBr2單層與SiC[47,48]類似,都屬于寬帶隙半導體,大于同家族的鎳基二碘化物-NiI2的間接帶隙(1.11 eV)[45].對于不同的自旋態,它們的不同之處表現在,Br 原子的p 軌道電子主要對自旋向上態中的高能價帶產生貢獻;而對于自旋向下態,在Br 原子的p 軌道電子對其價帶頂產生主要貢獻的基礎上,Ni 原子d 軌道的貢獻隨著能量降低而明顯提高.它們的相同之處表現在,自旋向上和自旋向下態的導帶由Ni 原子d 軌道和Br 原子p 軌道電子共同貢獻,而Ni 原子貢獻較多,且在1 eV 附近出現兩條自旋向下態能帶,導致了其自旋向下態的帶隙明顯低于自旋向上態,這可能會誘導其自旋極化現象的出現.

圖2(a)和圖2(b)分別顯示了自旋向上和向下態的導帶和價帶在Γ點附近的能量色散關系.自旋態的能量色散在二維k空間中呈六邊形,這可以在其第一布里淵區投影中清晰地觀察到(圖2(c)—(f)).此外,自旋向上和向下態的導帶在Γ點附近還表現出各向異性(圖2(c)和圖2(e)).載流子的有效質量(m*)在導帶底位置具有極小值,自旋向上和向下態的有效質量分別為0.51me(M點)和0.65me(Γ-M點之間),me為自由電子質量;相應的費米速度分別為3.40×104和2.17×104m/s,略小于石墨烯(9.00×105m/s)和硅烯(5.70×105m/s)的費米速度[49].

圖2 Γ 點附近的(a)自旋向上和(b)自旋向下的導帶和價帶的三維(3D)視圖及在(c)—(f)第一布里淵區的二維投影圖;顏色卡顯示了導帶和價帶的能量本征值從低(紅色)到高(紫色)Fig.2.Three-dimensional (3D) views of the conduction and valence bands for the (a) spin-up and (b) spin-down states around the Γ point,and (c)–(f) their 2D projections in the first Brillouin zone.The colorbar shows the eigenvalues of bands from low (red) to high (purple).

盡管NiBr2單層自旋向上通道中的載流子遷移率比自旋向下態稍高,但是其自旋極化的電子輸運主要發生在自旋向下態,主要原因是自旋向上態的帶隙過大,內建電場對載流子漂移的阻礙更加明顯.為了更好地理解這一現象,設計了幾個基于NiBr2單層的納米器件結構,以便更深入地研究其自旋電子輸運性質.由于沿圖1(a)中NiBr2單層x軸(鋸齒形Z 結構)和y軸(扶手椅形A 結構)的能量色散和有效質量在遠離Γ點處變得各向異性,從而導致沿這兩個方向的輸運性質會有所不同,這一特性也表現在其他二維材料中[5,50,51].因此,本文分別構建了沿著NiBr2單層鋸齒形和扶手椅形兩個方向的器件結構,計算了它們的自旋電子輸運性質.

3.2 NiBr2 單層PN 結二極管和自旋輸運性質

圖3(a)為使用P 型和N 型原子補償電荷的靜電摻雜方法構建的NiBr2單層PN 結二極管[52].這種摻雜方法不依賴于摻雜雜質的精確原子細節,且完全獨立于系統的尺寸和精確的幾何形狀,在納米器件建模中被廣泛使用[53?55].根據圖1(a)原子晶格結構,NiBr2單層PN 結二極管存在鋸齒形Z 結構(沿x軸)和扶手椅形A 結構(沿y軸)兩種構型,使用3×1013cm–2的摻雜濃度(相當于1020cm–3的中等體摻雜濃度)[41,56],得到由漏極(D)和源極(S)以及帶有PN 結的中心散射區域組成的NiBr2單層PN 結二極管.其中D/S 電極沿傳輸方向向兩側半無限延長,由PN 摻雜的NiBr2單層超胞描述.正向D-S 偏壓Vb產生從D 電極到S 電極的正電流,反之為反向電流.PN 結二極管中通過的自旋電流由以下公式得到[57]:

圖3 NiBr2 單層PN 結二極管的自旋輸運性質 (a) NiBr2 單層PN 結二極管示意圖;(b) Z 型NiBr2 單層PN 結二極管的偏置電壓-電流和極化率曲線;(c) Z 型NiBr2 單層PN 結二極管的整流比曲線;(d)—(f) 在0,–0.8 和0.8 V 偏置電壓下的自旋極化透射譜(左側)和投影局域態密度圖(右側),其中上圖對應自旋向上態,下圖對應自旋向下態.圖(d)中的顏色卡顯示了(d)—(f)中的數據從0 (白色)到高(藍色)Fig.3.Spin-resolved transport properties of PN-junction diodes of NiBr2-ML:(a) Schematic of the PN-junction diodes of NiBr2-ML.(b) I-V and polarization ratio (PR) curves of Z-type PN-junction diode of NiBr2-ML;(c) rectifying ratio curve of Z-type PN-junction diode of NiBr2-ML;(d)–(f) spin-resolved transmission spectra T(E) and projected local density of states under the biases of 0,–0.8,and 0.8 V,where the top panel and bottom panel correspond to spin-up and spin-down state,respectively.The colorbar shows the data from 0 (white) to high (blue).

其中,σ表示自旋向上(↑)和自旋向下(↓)態的指數,總電流I為Iσ的和,e和h分別指電子電荷和普朗克常數,Tσ(E,Vb)是PN 結的自旋透射系數,fD(S)={1+exp[(E–μD(S))/kBTD(S)]}–1為D(S)電極的費米-狄拉克分布函數,μD(S)和TD(S)分別為化學勢和電子溫度.本工作中,偏壓Vb采樣間隔為0.1 V.

圖3(b)中Z 型NiBr2單層PN 結二極管的自旋輸運電流-電壓(I-V)曲線顯示出很強的單向傳導性(即整流作用).由于自旋向上態的自旋輸運電流基本為零,所以其在反向偏置電壓–0.8 V 下具有很高的整流比(109),如圖3(c)所示(整流比定義為RR=|I(–Vb)/I(Vb)|).開路在負偏壓態,其閾值電壓較高(Von=–0.5 V).在補充材料圖S1(online)中給出了Z 型NiBr2單層PN 結二極管在–0.4 和–0.5 V 偏置電壓下的自旋極化透射譜和投影局域態密度.可知,僅在反向偏壓增至–0.5 V 時,左右兩側PN 結的能帶交疊開始進入偏壓窗,從而導致電流開始明顯增長.此外,在反向偏置電壓(–0.5 V)下,自旋極化率PR=(I↓–I↑)/(I↑+I↓)約為90%.隨著反向偏壓的增大,自旋極化率逐漸達到100%.自旋過濾特性主要歸因于其自旋能帶本征結構固有的帶隙差異,因此,自旋過濾效應屬于其本征屬性.器件兩端PN 結的摻雜濃度會影響其整流和自旋極化率的大小[16].NiBr2單層PN 結二極管在納米整流器、自旋閥和自旋過濾器方面具有潛在應用.

圖3(d)—(f)為偏壓下的自旋分辨透射譜和投影局域態密度(projected local density of states,PLDOS).結果表明,在NiBr2單層PN 結二極管上施加偏置電壓后,PN 摻雜端的導帶和價帶產生較大的谷分裂,并發生上下移動[28],且自旋向下態的投影局域態密度能隙遠小于自旋向上態的情況.施加0.8 V 前向偏置電壓后,自旋向下態中導帶的自由電子和價帶的空穴在偏壓窗口外對齊,載流子不能進行有效的漂移,因此不能產生有效的電子-空穴對;而在自旋向上態中由于導帶與價帶之間的帶隙較大,也不能產生有效的電子-空穴對和偏置電流.當施加–0.8 V 反向偏置電壓后,雖然偏壓窗口在不同自旋分辨態下都出現了載流子的漂移,但是自旋向上和向下態產生的結果卻有較大差別.如圖3(e)顯示,自旋向下態中導帶和價帶之間發生了電子隧穿,進而產生強電子傳輸,對PN 結二極管偏置電流的產生起主導作用;而自旋向上態中導帶與價帶之間未出現明顯的電子隧穿,所以沒有產生隧穿電流.基于此,NiBr2單層PN 結二極管表現出明顯的單向導通性以及自旋過濾效應.

Z 型NiBr2單層PN 結二極管在–0.8 V 反向偏壓下的總電流和微分電導密度分別為147 μA/mm(圖3(b))和0.38 S/mm (圖4(a)).當反向偏壓超過–0.5 V 閾值時,微分電導曲線(dI/dV)的自旋極化現象隨著負偏壓的減小而逐漸增強(圖4(a)).圖4(b)顯示了偏壓相關的自旋向上和向下態的透射譜.可以發現,隧穿電流主要出現在偏壓窗口內,偏置電流主要由自旋向下態的強電子傳輸貢獻.圖4(c)為在–0.8 V 偏置電壓下與k相關的自旋電子透射系數T(E,k),結果表明電子透射主要發生在Γ點附近.A 型NiBr2單層PN 結二極管顯示出與Z 型二極管相似的整流和自旋過濾效應,它們的自旋電子輸運機制相同(見補充材料圖S2 和圖S3 (online)).由于沿A 方向的載流子有效質量較大,所以沿A 方向的電流遠小于沿Z 方向的電流,這表明其各向異性較強[5].

圖4 NiBr2 單層PN 結二極管的器件特性 (a) Z 型NiBr2 單層PN 結二極管的微分電導曲線;(b) 偏壓相關的自旋向上和自旋向下態的電子透射譜;(c)–0.8 V 偏壓時k 空間相關的自旋電子透射系數T(E,k).顏色圖顯示了從0 (白色)到高(藍色)的圖(b)和(c)數據,其中上圖對應自旋向上態,下圖對應自旋向下態Fig.4.Device properties of the PN-junction diodes of NiBr2-ML:(a) Difference conductance curves of Z-type PNjunction diodes of NiBr2-ML;(b) bias-dependent transmission spectra for the spin-up and spin-down states;(c) k-dependent transmission coefficients T(E,k) at –0.8 V.The colormap shows the T(E,k) from 0 (white) to high (blue).Top and bottom panel in (b) and (c) correspond to spin-up and spin-down state,respectively.

3.3 NiBr2 單層場效應晶體管

進一步構建Z 型NiBr2單層的PIN 結場效應晶體管,如圖5(g)所示.PIN 結的左右電極分別進行了P 型和N 型摻雜,中間本征區(I)是長度為3 nm 的場效應晶體管溝道,頂部和底部柵極都位于中心區域附近.通過亞3 nm PIN 結場效應晶體管的自旋電子電流為

圖5 Z 型NiBr2 單層PIN 結場效應晶體管在不同柵壓下的輸運特性 (a)—(c) 0,1 和2 V 柵極電壓下自旋向上和自旋向下的偏置電流和自旋極化率曲線;(d)—(f) 在0,1 和2 V 柵極電壓下的自旋極化透射譜和投影局域態密度圖,其中上圖對應自旋向上態,下圖對應自旋向下態;(g) NiBr2 單層PIN 結場效應晶體管示意圖Fig.5.Transport properties of Z-type NiBr2-ML PIN-junction field-effect transistors (FET) under different gate voltages:(a)–(c) I-V and polarization ratio curves under the gate voltages of 0,1,and 2 V,respectively;(d)–(f) spin-resolved transmission spectra T(E)and projected local density of states under the biases of 0,1,and 2 V,where top and bottom panel correspond to spin-up and spindown state,respectively;(g) schematic of the NiBr2-ML FET.

圖5(a)顯示了Z 型NiBr2單層PIN 結場效應晶體管在柵極電壓為0 V 時的伏安特性曲線和極化率曲線.其電流密度相比Z 型NiBr2單層的PN結二極管有較小的提升,主要原因可通過圖5(d)對應0 V 柵極電壓下的自旋分辨透射譜和PLDOS來理解.在偏壓窗口內,價帶與導帶間的寬度較PN 結二極管有明顯的減小,更容易產生隧穿電流.此外,Z 型NiBr2單層PIN 結場效應晶體管也表現出較強的整流和自旋過濾效應.為進一步研究柵極電壓對其電子輸運的調控作用,可以研究柵極電壓分別為1 和2 V 的情況,如圖5(b)和圖5(c)所示.結果表明,隨著柵極電壓的增大,其電流密度有明顯的下降趨勢,這是由于柵極電壓增大了中心本征區半導體的帶隙,導致其電流密度受到抑制,如圖5(e)和圖5(f)所示.結果顯示其具有明顯的場效應行為,這與MnBi2Te4磁性拓撲絕緣體的情況一致[16].

圖6 為Z 型NiBr2單層PIN 結場效應晶體管分別在0,1,2 V 柵極電壓下的整流比曲線.在柵極電壓為0 V 時,其整流比最大(例如在–0.8 V 時可達1014數量級).隨著柵極電壓的增加,在柵極電壓為2 V 時,其整流比減小到109數量級.A 型NiBr2單層PIN 結場效應晶體管表現出與Z 型場效應晶體管相同的場效應特性(見補充材料圖S4和圖S5 (online)),不過其電流密度遠小于Z 型結構,表現出較強的電各向異性性質,且A 型結構整流比更大,整流作用更明顯.

圖6 在不同柵極電壓下,Z 型NiBr2 單層PIN 結場效應晶體管的自旋向上(up)、自旋向下(dn)及總的(Total)整流比曲線(a) Vg =0 V;(b) Vg =1 V;(c) Vg =2 VFig.6.Spin-up,spin-down,total rectifying ratio curves of Z-type NiBr2-ML PIN-junction FET under different gate voltages:(a) Vg =0 V;(b) Vg =1 V;(c) Vg =2 V.

3.4 NiBr2 單層光電晶體管

最后,本研究小組設計了NiBr2單層的光電晶體管,并研究了其光電性能及在自旋光電器件領域的潛在應用.當光子能量大于NiBr2單層的能隙時,光電導通道開始導通.對于自旋向下態,其在可見光的藍光區有較寬且較高的光電導率(σ)峰(圖7(a));而自旋向上態的間接能隙較大,光電子很難實現躍遷,光電導過程受到抑制.因此NiBr2單層的光電晶體管有望成為自旋過濾器的理想候選材料,且可在AM1.5 標準內開發基于NiBr2單層的光伏器件[58].為此,本研究小組設計了基于Z 型NiBr2單層的光電晶體管(圖7(b)),進一步揭示了其在光照條件下的光電傳輸特性和柵極電壓的調節作用.

圖7 NiBr2 單層的光電特性 (a) NiBr2 單層的光電導率,七彩光譜背景色為可見光區;(b) NiBr2 單層的PIN 結光電晶體管示意圖;(c) Z 型NiBr2 單層的PIN 結光電晶體管在0 V 偏壓(無電源)下的自旋光電流密度;(d) 0 V 偏壓時不同柵極電壓下的Z 型NiBr2 單層的PIN 結光電晶體管光電流譜.IR,VR,UR 分別指紅外區、可見光區、紫外區Fig.7.Photoelectric properties of the NiBr2-ML:(a) Optical-conductivity of NiBr2-ML,where the embedded spectrum pattern displays the visible region;(b) schematic of the PIN-junction phototransistor of NiBr2-ML;(c) spin-resolved photocurrent density of the Z-type PIN-junction phototransistor of NiBr2-ML under zero bias (without power);(d) gate-dependent photocurrent spectra of the Z-type phototransistor of NiBr2-ML under zero bias.IR,VR,and UR refer to the infrared,visible,and ultraviolet region,respectively.

本工作中入射光為線性極化光,光子的能量范圍為0—5 eV.當頻率為ω的光子進入NiBr2單層晶體管電極并被吸收后,產生的光生電流為[59,60]

式中α=D/S,總光電流由Iph=ID–IS得到.在零偏壓(無電源)下,NiBr2單層PIN 結光電晶體管在可見光的藍光區域具有較高的σ峰(圖7(a)),從而具有較強的光響應.其光響應行為主要由自旋向下態貢獻,產生的0.8 μA/mm2總自旋光電流(圖7(c))與硅太陽能電池較為接近[60].此外,自旋向下光電流在可見光的藍、綠光重疊區域有更高的峰值,表明其在光電傳感器中具有潛在應用價值.光電流主要由自旋向下態貢獻,且對綠光和藍光區域有較強光電響應,這與本征的光電導率一致,其光電響應屬于其本征屬性.而光電流峰值與光電導曲線相比略有紅移,可能與電磁波磁矢量對NiBr2自旋電子分離導致的載流子濃度變化有關.

通常可使用柵電極來調節光電晶體管的光學響應[61,62],不同的柵極電壓顯著影響著Z 型NiBr2單層PIN 結光電晶體管的光電性能.當施加較小的正向柵極電壓時,可產生強光電流峰值,但隨著正向柵極電壓的增加或反向柵極電壓的減小,光電流逐漸減弱(圖7(d)).對于A 型NiBr2單層PIN結光電晶體管,光電子在自旋向下態發生躍遷,并且在可見光的藍、綠光區域具有兩個較高的σ峰,從而分別產生0.5 μA/mm2和接近0.5 μA/mm2的總光電流(補充材料圖S6 (online)).因此,NiBr2單層PIN 結光電晶體管可用于檢測綠光(A 型)和藍光(A/Z 型)的光學器件或光電傳感器.

4 結論

本文設計了一些基于NiBr2單層的納米器件結構,并使用第一性原理方法研究了它們的自旋電子輸運性質和光電性質.NiBr2單層的Z 型和A 型PN 結二極管在反向偏壓下,均表現出較強的自旋過濾效應和整流效應(整流比的數量級分別達到109和1012).這兩種效應在其亞3 nm PIN 結場效應晶體管中也同樣存在,并且其隧穿電流可以通過柵極電壓來顯著調控.此外,NiBr2單層在可見光區域具有較大的光電導率,Z 型PIN 結光電晶體管對藍光具有較強的響應;而A 型PIN 結光電晶體管對藍、綠光均具有較強的響應,該特性可用于自旋光電器件的研發.結果表明,NiBr2單層是一種多功能材料,為自旋電子學和新型光電納米器件的開發與應用提供了重要依據.

感謝河南師范大學高性能計算中心.