一维受限反铁磁链MnSe2的结构和性质

doi:10.20176/j.cnki.nxdz.000110

宁夏大学学报(自然科学版中英文） ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (02) : 92+143 -149. DOI: 10.20176/j.cnki.nxdz.000110

一维受限反铁磁链MnSe₂的结构和性质

丁驰, 鲁清, 孙建, 朱怡杰, 王晓梦

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摘要

一维磁性体系因其显著的量子限域效应，展现出极为丰富的量子现象和行为。探索更多新颖的一维磁性结构并深入揭示其磁性特性，具有极为重要的科学价值。采用第一性原理计算方法，系统研究了Mn和Se元素在（8,8）碳纳米管中的相互作用能，并分别拟合了其受限束缚势。通过晶体结构预测方法，发现了一种新型的一维MnSe₂纳米链结构，该结构能够在（8,8）碳纳米管中稳定存在，其对应的二维拓扑结构呈现出独特的五元环构型。动力学模拟结果表明，该材料在常温下具有良好的热稳定性。基于束缚势的电子结构计算显示，该材料是一种绝缘体，其磁基态为反铁磁相。进一步地，通过构建磁相互作用模型并进行蒙特卡洛模拟，得到Mn Se2的磁转变温度约为28 K。此外，还计算了碳管与MnSe₂复合体系的晶体和电子结构，验证了受限束缚势的可靠性。