Onlangs, De onderzoeksgroep van prof. Zheng Xiaohong van het Institute of Solid State Physics (ISSP) van het Hefei Institute of Physical Science (HFIPS) voorspelde een nieuw tweedimensionaal (2-D) tindioxide (SnO ₂ ) monolaagfase (P-4 m ² ) via eerste-principeberekeningen.

Bulk SnO ₂ is een belangrijke n-type wide-bandgap (~ 3,6 eV) halfgeleider en wordt veel gebruikt als elektrodematerialen, chemische sensorcomponenten, enz. maar systematische studie van mogelijke tinoxidefasen in 2-D ontbreekt nog. Vooral, gezien de beweringen van magnetisme in SnO ₂ dunne films, is het de moeite waard om te onderzoeken of een stabiele SnO ₂ 2-D fase kan worden gesynthetiseerd of magnetisme kan worden geïnduceerd.

In dit onderzoek, de onderzoekers leverden direct bewijs van een stabiele en nieuwe 2D-fase van SnO ₂ (δ- SnO ₂ ) met auxetische eigenschappen gebaseerd op de methode van de dichtheidsfunctionaaltheorie, die indrukwekkend was vanwege zijn negatieve Poisson-verhouding in het vlak en hoge elektronenmobiliteit.

In aanvulling, ze vonden dubbele Mexicaanse hoedachtige bandranden nabij het Fermi-niveau gepresenteerd door de valentiebandstructuur van SnO ₂ en daarom zou een ferromagnetische faseovergang en halfmetalen grondtoestand kunnen worden geïnduceerd door dotering van gaten binnen een zeer breed concentratiebereik.

Ze bewezen ook dat Sno ₂ monolaag kan worden afgestemd als een XY-magneet of een Ising-magneet, met een magnetische kritische temperatuur boven kamertemperatuur bij de juiste gatconcentraties.

Alle bovenstaande bevindingen gaven aan dat de voorspelde 2D-fase van SnO ₂ leverde een nieuw voorbeeld van zeldzaam p-type magnetisme en een potentieel kandidaatmateriaal voor spintronische toepassingen.