Theoretical evidence of the spin–valley coupling and valley polarization in two-dimensional MoSi2X4 (X = N, P, and As)

文献情報

出版日 2021-01-21
DOI 10.1039/D0CP05926A
インパクトファクター 3.676
著者

Haoqiang Ai, Di Liu, Jiazhong Geng, Shuangpeng Wang, Kin Ho Lo


原文を見る

要旨

Very recently, the centimeter-scale MoSi2N4 monolayer was synthesized experimentally and exhibited a semiconducting nature with high mobility (Hong et al., Science, 2020, 369, 670–674). Here, we show that MoSi2N4 and its analogues, MoSi2P4 and MoSi2As4, are potential two-dimensional (2D) materials for valleytronics based on first-principles calculations. We demonstrate that the intrinsic inversion symmetry breaking and strong spin–orbital coupling lead to the remarkable spin–valley coupling in the inequivalent valleys at K and K′ points, which result in not only the valley-contrasting transport properties, but also the spin and valley coupled optical selection rules. Moreover, the in-plane strain can tune the bandgaps and spin splitting or even induce an indirect-to-direct bandgap transition for promising application in the strain-tunable valleytronics. We find that the valley polarization can be generated by doping magnetic element. Our findings offer theoretical insight into the exotic physical properties of novel MoSi2N4-family materials beyond transition metal dichalcogenides.

関連文献

Controlling energy and charge transfer in linear chlorophyll dimers

Richard F. Kelley, Michael J. Tauber, Thea M. Wilson, Michael R. Wasielewski

2007-08-14 Communication

DOI: 10.1039/B708318A

A single component ratiometric pH probe with long wavelength excitation of europium emission

Robert Pal, David Parker

2006-12-13 Communication

DOI: 10.1039/B616665B

Preparation of single-crystalline platinum nanowires with small diameters under mild conditions

Zhongrong Shen, Mami Yamada, Mikio Miyake

2006-11-27 Communication

DOI: 10.1039/B613895K

Empirical determination of the absolute configuration of small chiral molecules using natural abundance 2H NMR in chiral liquid crystals

Latifa Ziani, Philippe Lesot, Abdelkhrim Meddour, Jacques Courtieu

2007-08-30 Communication

DOI: 10.1039/B711493A

A novel soft hydrothermal (SHY) route to crystalline PbS and CdS nanoparticles exhibiting diverse morphologies

Deborah Berhanu, Kuveshni Govender, David Smyth-Boyle, Martin Archbold, Douglas P. Halliday, Paul O'Brien

2006-10-25 Communication

DOI: 10.1039/B612934J

Photochemical asymmetric synthesis of phenyl-bearing quaternary chiral carbons using chiral-memory effect on β-hydrogen abstraction by thiocarbonyl group

Masami Sakamoto, Hiroya Kawanishi, Takashi Mino, Yoshio Kasashima, Tsutomu Fujita

2006-09-25 Communication

DOI: 10.1039/B608513J

Activation of Lewis acid catalysts in the presence of an organic salt containing a non-coordinating anion: its origin and application potential

Jin Hong Kim, Ji Woong Lee, Ueon Sang Shin, Jin Yong Lee, Sang-gi Lee, Choong Eui Song

2007-08-29 Communication

DOI: 10.1039/B712060E

Asymmetric total synthesis of martinelline and martinellic acid

Shuhei Ikeda, Masatoshi Shibuya, Yoshiharu Iwabuchi

2006-11-01 Communication

DOI: 10.1039/B611121A

Formation of cage-like hollow spherical silicavia a mesoporous structure by calcination of lysozyme–silica hybrid particles

Tatsuo Tsunoda, Akiko Kawai, Fujio Mizukami, Kengo Sakaguchi

2007-08-21 Communication

DOI: 10.1039/B709534A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

(S)-四氢呋喃-3-羧酸の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号168395-26-4の(S)-四氢呋喃-3-羧酸は、白色の結晶が特徴的な性質を持ちます。分子量は128.08であり、水に溶けやすく、アルコールなど...

168395-26-4(3S)-Tetrahydro-3-fu...
化合物よくある質問

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物は、専門的な廃棄処理施設で焼却処理を行うべきです。ま...

25366-23-81,3-Dimethyl-1-[5-(t...
化合物よくある質問

インドリジン-2-カルボン酸は安全ですか?

インドリジン-2-カルボン酸は一般的に安全ですが、過度に濃い状態では刺激性があります。取り扱いには適切な防護具を使用し、直接触れや吸入を避ける必要があります。

3189-48-8Indolizine-2-carboxy...
化合物よくある質問

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールの市場動向や研究トレンドはどうですか?

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールは、医薬品や農薬、および合成化学の分野において研究が進められています。市場動向としては、化学物質...

131786-48-65-Methyl-2-(3-pyridi...
化合物よくある質問

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛はどのように保存すればよいですか?

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛は、密閉容器に保管し、避けておくことが重要です。室温で保管し、直射日光を避けてください。

2230887-23-54,4',4''-(2,4,6-Pyri...
化合物よくある質問

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールについて、適用される法規ガイドラインは何ですか?

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールは、GHS(国際危険物識別ルール)の分類が適用されま...

145238-45-5(3aR)-1,3,3-Tripheny...
化合物よくある質問

N,N-ジブチルプロパニジアミンの主な用途は何ですか?

N,N-ジブチルプロパニジアミンは主にアクリル酸エステルの固化剤、界面活性剤、及び農薬の製造材料として使用されます。

102-83-0N,N-Dibutyl-1,3-prop...
化合物よくある質問

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品はありますか?

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品としては、他の芳香族アミン化合物や類似の除草剤が考えられます。ただし、他の化合物と同様に、代替品の選択には安全性と効果性...

75926-64-66-(4-Chlorophenoxy)-...
化合物よくある質問

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全ですか?

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全性に関しては一定の注意が必要で、直接的な皮膚刺激や吸入毒性は報告されていませんが、吸入は避けるべきです。

79408-85-84-Methyl-2-oxo-2H-ch...
化合物よくある質問

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際は、防塵マスク、ゴーグル、ゴム手袋を使用し、ドラフトチャンバー内で作業することを推奨しま...

70310-30-43-Phenyl-3,4-dihydro...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。