Co-existence of magnetic phases in two-dimensional MXene

Abstract

Tato studie uvádí první syntézu koexistujících magnetických fází odvozených od MXenu. Nová rodina dvourozměrných (2D) materiálů, jako je Ti3C2, jmenovitě MXene, mající přechodný kov vytvářející hexagonální strukturu s atomy uhlíku, přitahovala nyní obrovský zájem. Uváděli jsme strukturální, optické a magnetické vlastnosti nedotovaného a La-dotovaného Ti3C2Tx MXene, syntetizovaného pomocí metody koprecipitace. Parametr mřížky (LP) vypočtený pro La-MXene je a = 5,36 Å, c = 18,3 Å, které se mírně liší od rodičovského nedopovaného MXenu (a = 5,35 Å, c = 19,2 Å), počítáno z rentgenové difrakce data. Doping iontů La3+ zmenšuje vrstvy Ti3C2Tx kolmo k rovinám. Pásová mezera pro MXene je vypočtena na 1,06 eV, která je zvýšena na 1,44 eV po dopingu iontu La3+, který vykazuje dobrou polovodivou povahu. Byly prezentovány a diskutovány výpočty experimentálních výsledků a hustoty funkční teorie (DFT) pro magnetické vlastnosti obou vzorků, což ukazuje na koexistenci feromagneticko-antiferomagnetických fází. Zde prezentované výsledky jsou nové a jsou první zprávou o koexistenci magnetických vlastností 2D karbidů pro potenciální aplikace v twodimenzionální spintronice.