p232. مطالعه خواص نيم‌فلزي در جذب فلزات واسطه بر روي تك‌لايه WS2 با استفاده از محاسبات اصول اوليه

The study of half-metals in a transition metal adsorbed on WS2 monolayer using the first principles calculations

در اين تحقيق با استفاده از محاسبات اصول اوليه جذب فلزات واسطه شامل Cu Cr, Mn, Fe, Co, Ni, بر روي تك‌لايه WS2 بررسي شده است. بر مبناي انرژي جذب، در تمام موارد فلزات واسطه تمايل به قرار گرفتن در بالاي اتم W دارند. تقريب شيب تعميم يافته همراه با تصحيح دور برد پيش‌بيني مي‌كند كه سامانه‌هاي شامل Cr, Mn, Fe و Co جذب شده روي تك‌لايه WS2 داراي خاصيت نيم‌فلزي مي‌‌باشند و در مورد سامانه‌هاي Ni و Cu جذب شده بر تك‌لايه WS2 خاصيت مغناطيسي مشاهده نمي‌شود. مقادير گشتاور مغناطيسي بدست آمده در موارد Cr, Mn, Fe و Co به ترتيب از مقدار μB 4 تا μB 1 تغيير مي‌كند و در نزديكي سطح فرمي قطبش اسپيني 100% را در يكي از جهات اسپيني در اين سامانه‌ها وجود دارد. از اين رو سامانه‌هاي مورد بررسي به جزء موردهاي Cu و Ni گزينه‌هاي مناسبي براي اهداف اسپينترونيك مي‌باشد.

In this research, we studied the structural, electronic and magnetic properties of transition-metal (TM) (Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Cu) adatoms on WS2 monolayer by performing first-principles calculations. Based on the adsorption energy, TM atoms prefer to occupy at the TW site, top the W atoms, for all the cases. The generalized gradient approximation with the long-range dispersion correction indicate that systems Cr, Mn, Fe and Co adsorbed on WS2 monolayer are half-metal, while in Ni and Cu atoms adsorbed don’t have any magnetic properties. The obtained values of the total magnetic moment vary from 4 μB to 1 μB in case of Cr to Co-adsorption, respectively. More importantly, a high spin polarization of 100% at the Fermi level is achieved in the Cr, Mn, Fe and Co adsorption, which implies the potential for application in spintronic devices. PACS No. 70-00, 73-00