具有多功能特性的二維自旋軌道耦合狄拉克節點線(SOC-DNL)材料是構建豐富應用庫的基石,但在很大程度上仍然有限。在此,西南大學楊鐵、伍倫貢大學Cheng Zhenxiang、新南威爾士大學Li Wenxian采用對稱性分析、高通量篩選和第一性原理計算的組合來識別473種非磁性和反鐵磁性(AFM)2D SOC-DNL材料。
本文要點:
1) 基于這些材料的多功能特性,作者進一步將它們的拓撲特性與電學、多鐵性和磁性特性相結合,揭示了具有擴展功能和有前景應用的獨特系統。具體來說,作者利用三個代表性案例來說明它們的獨特特征:i)帶電的SOC-DNL材料,因此MoS?,其表現出高度各向異性的費米表面;ii)多鐵性SOC-DNL材料β-PbO,其表現出由空穴摻雜誘導的磁性和拓撲相變驅動的多鐵性行為;iii)AFM SOC-DNL系統Ti2O具有較低的功函數,顯著提高了其對NH3合成的催化性能。
2) 這些發現不僅為2D SOC-DNL材料的探索建立了一個全面的材料數據庫,而且增強了它們的多功能性,為拓撲量子科學、自旋電子學和能源相關技術的多樣化應用鋪平了道路。
Weizhen Meng et.al 2D Multifunctional Spin-Orbit Coupled Dirac Nodal Line Materials Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202505329
https://doi.org/10.1002/adfm.202505329