(纯计算)比利时鲁汶大学npj 2D Mater. Appl.: 非磁性二维材料中自旋霍尔电导率的高通量计算

本文研究了非磁性二维材料中的自旋霍尔电导率。背景方面，自旋霍尔效应（SHE）是一种自旋-轨道耦合现象，传统重金属材料受限于对称性和低自旋霍尔比。研究目的是通过高通量计算探索二维材料中的自旋霍尔效应，以克服传统材料的限制。研究使用了MC2D数据库中的426种非磁性单层材料，通过密度泛函理论和万尼尔化方法进行计算。结论显示，多种二维材料表现出奇异的自旋霍尔效应，如Y2C2I2的倾斜自旋电流、Ta4Se2的高自旋霍尔电导率以及Y2Br2的高效电荷-自旋转换。此外，量子自旋霍尔绝缘体中发现了自旋霍尔电导率平台。这项研究为自旋电子器件提供了有前景的材料，并加深了对二维体系中自旋霍尔效应的理解。