基于第一原理自旋极化密度泛函理论计算，研究了半氟化氮化镓（GaN）片材的相对稳定性，电子结构和磁性能。 最稳定的构型显示出铁磁（FM）基态，每个氟的磁矩约为1.0μB。 半金属铁磁性主要归因于电荷从N原子转移到F原子。 氟化导致N-2pz态和不饱和F-2p轨道不成对的自旋。 空穴介导的双交换负责GaN片中的铁磁性。 此外，仅氟化Ga边缘的GaN纳米带（GaNNRs）为FM。 这开辟了一条通往无金属磁性材料的道路，这种材料具有制造自旋电子器件和纳米磁铁的巨大可能性。
2021-03-02 17:05:35
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