Koexistence magnetických fází v dvourozměrném MXenu

Tato studie uvádí první syntézu koexistujících magnetických fází odvozených od MXenu. Nová rodina dvourozměrných (2D) materiálů, jako je Ti3C2, jmenovitě MXene, mající přechodný kov vytvářející hexagonální strukturu s atomy uhlíku, přitahovala nyní obrovský zájem. Uváděli jsme strukturální, optické a magnetické vlastnosti nedotovaného a La-dotovaného Ti3C2Tx MXene, syntetizovaného pomocí metody koprecipitace. Parametr mřížky (LP) vypočtený pro La-MXene je a = 5,36 Å, c = 18,3 Å, které se mírně liší od rodičovského nedopovaného MXenu (a = 5,35 Å, c = 19,2 Å), počítáno z rentgenové difrakce data. Doping iontů La3+ zmenšuje vrstvy Ti3C2Tx kolmo k rovinám. Pásová mezera pro MXene je vypočtena na 1,06 eV, která je zvýšena na 1,44 eV po dopingu iontu La3+, který vykazuje dobrou polovodivou povahu. Byly prezentovány a diskutovány výpočty experimentálních výsledků a hustoty funkční teorie (DFT) pro magnetické vlastnosti obou vzorků, což ukazuje na koexistenci feromagneticko-antiferomagnetických fází. Zde prezentované výsledky jsou nové a jsou první zprávou o koexistenci magnetických vlastností 2D karbidů pro potenciální aplikace v twodimenzionální spintronice.This study reports first synthesis of MXene-derived co-existing magnetic phases. New family of twodimensional (2D) materials such as Ti3C2 namely MXene, having transition metal forming hexagonal structure with carbon atoms have attracted tremendous interest now a days. We have reported structural, optical and magnetic properties of un-doped and La-doped Ti3C2Tx MXene, synthesized using coprecipitation method. The lattice parameter (LP) calculated for La-MXene are a= 5.36 Å, c= 18.3 Å which are slightly different from the parent un-doped MXene (a= 5.35 Å, c= 19.2 Å), calculated from X-ray diffraction data. The doping of La3+ ions shrinks Ti3C2Tx layers perpendicular to the planes. The band gap for MXene is calculated to be 1.06 eV which is increased to 1.44 eV after doping of La3+ ion that shows its good semiconducting nature. The experimental results and density functional theory (DFT) calculations for magnetic properties of both the samples have been presented and discussed, indicating the coexistence of ferromagnetic-antiferromagnetic phases. The results presented here are novel and is first report on co-existence of magnetic properties of 2D carbides for potential applications in twodimensional spintronics