MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1021/acs.jpclett.5c01554

Медицинская библиотека · The journal of physical chemistry letters · 2025

Tailoring Spin Relaxation Pathways in Monolayer Black Phosphorus via Transition Metal Doping.

Yu Xueke, Gao Qi, Li Bingxue, Pei Wei, Su Yan, Zhang Xiuyun, Liu Yongjun, Zhao Jijun

СтатьяПеревод пока не подготовлен

Аннотация

Controlling spin dynamics in two-dimensional (2D) materials is critical for advancing quantum computing and spintronic technologies. Here, we systematically investigate the spin relaxation and flip dynamics in black phosphorus (BP) monolayers doped with transition metal atoms (Ti, V, Cr, and Ni) using time-domain nonadiabatic dynamics simulations. Compared with the pristine BP, doping of magnetic atom introduces magnetic moments (0.56-3.62 μB) and significantly alters the spin polarization of conduction band minimum, establishing two distinct pathways for spin relaxation: spin-down dominated (Ti@BP, Ni@BP) and spin-up dominated (V@BP, Cr@BP). These two categories exhibit contrasting magnetic responses upon photoexcitation─either enhancing or reducing the net magnetic moment. Crucially, the scale of relaxation time is governed by dopant-specific electron-phonon coupling and spin-orbit coupling strengths. Our findings highlight an effective strategy for tuning spin dynamics and magnetic lifetimes in 2D semiconductors through single-atom doping, offering valuable insights for the rational design of spintronic devices.

Для цитирования: Yu Xueke, Gao Qi, Li Bingxue, Pei Wei, Su Yan, Zhang Xiuyun, Liu Yongjun, Zhao Jijun. Tailoring Spin Relaxation Pathways in Monolayer Black Phosphorus via Transition Metal Doping.. The journal of physical chemistry letters. 2025. DOI: 10.1021/acs.jpclett.5c01554.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.