自石墨烯问世以来，二维材料得到广泛关注。作为地球上极为丰富的氧化物，却很少能够在二维材料中找到它们的身影。IAM团队程迎春教授课题组借助第一性原理计算方法，预测空穴掺杂的一氧化铅（PbO）是新型的二维铁磁性半导体材料。PbO具有四方层状结构，层与层之间依靠范德华力堆垛在一起，如图(a-c)所示。随着层数的减少，PbO的带隙逐渐增加。当层数降至单层时，PbO由间接带隙转变为直接带隙，这预示着单层PbO在光电领域的应用有着重要应用。二维材料由于柔性，很容易通过应变来调节能带结构。当双轴应变超过3%时，单层PbO的价带顶会向Γ点两侧转移，形成独特的 “墨西哥帽”状能带结构，如图(e)所示。“墨西哥帽”状能带结构使得二维PbO在其价带边缘有着非常平坦的色散，在价带顶形成范霍夫奇点，当调节费米能级到范霍夫奇点附近，会导致电子结构的不稳定性，从而诱导出铁磁性。掺杂浓度、应变和层数都会影响材料的铁磁性。
该工作近期发表于J. Mater. Chem. C, 2017, DOI: 10.1039/c7tc00299h.
文章链接：http://pubs.rsc.org/is/content/articlehtml/2017/tc/c7tc00299h
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