journal article·2025

A first-principles study on antiferromagnetic VYNF 2 with flat robust bands, valley splitting, and an out-of-plane piezoelectric response

Qiang Gao, Tingting Lin, Wei Wang, Guimei Shi, Xin Jin, Chen Shen

Journal of Materials Chemistry C· Volume 13· Issue 12
Publisher page

Abstract

Valley splitting is observed between K and −K points in band structures (GGA+U+SOC) of VYNF 2 . The flat valence bands lead to a robust band gap against strain, where the mechanism behind the flat valence bands is explicated by tight-binding model.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Acoustic Wave Resonator Technologies · Heusler alloys: electronic and magnetic properties · Boron and Carbon Nanomaterials Research

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Science, Shenyang University of Technology, No. 111, Shenliao West Road, Shenyang 110870, China

School of Liberal Arts and Sciences, North China Institute of Aerospace Engineering, Langfang 065000, China

College of Physics and Electronic Engineering, Chongqing Normal University, No. 55, Daxue City South Road, Chongqing 401331, China

Institute of Material Science, TU Darmstadt, Otto-Berndt-Strasse 3, Darmstadt 64287, Germany

Funding

National Natural Science Foundation of China · Chongqing Municipal Education Commission Foundation · Natural Science Foundation of Liaoning Province

References (86)

Show source-provided references
1. Hirohata · J. Magn. Magn. Mater. · 2020 · 509 · 16671110.1016/j.jmmm.2020.166711 ↗
2. Žutić · Rev. Mod. Phys. · 2004 · 76 · 32310.1103/RevModPhys.76.323 ↗
3. Bader · Annu. Rev. Condens. Matter Phys. · 2010 · 1 · 7110.1146/annurev-conmatphys-070909-104123 ↗
4. Yan · Appl. Phys. Lett. · 2024 · 124 · 03050310.1063/5.0184580 ↗
5. Baltz · Rev. Mod. Phys. · 2018 · 90 · 01500510.1103/RevModPhys.90.015005 ↗
6. Novoselov · Science · 2004 · 306 · 66610.1126/science.1102896 ↗
7. Geim · Nat. Mater. · 2007 · 6 · 18310.1038/nmat1849 ↗
8. Jiang · Nat. Nanotechnol. · 2018 · 13 · 54910.1038/s41565-018-0135-x ↗
9. Gong · Nature · 2017 · 546 · 26510.1038/nature22060 ↗
10. Zhang · Phys. Rev. Lett. · 2019 · 122 · 20640110.1103/PhysRevLett.122.206401 ↗
11. Li · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 1106510.1021/ja505097m ↗
12. Li · Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. · 2013 · 110 · 373810.1073/pnas.1219420110 ↗
13. Gao · Nanoscale · 2020 · 12 · 599510.1039/C9NR10181K ↗
14. Hojjati-Najafabadi · J. Water Process Eng. · 2022 · 47 · 10269610.1016/j.jwpe.2022.102696 ↗
15. Ma · Carbon · 2023 · 213 · 11826010.1016/j.carbon.2023.118260 ↗
16. Li · J. Phys. Chem. Lett. · 2024 · 15 · 593910.1021/acs.jpclett.4c01152 ↗
17. Tan · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2021 · 13 · 3336310.1021/acsami.1c07906 ↗
18. Gibertini · Nat. Nanotechnol. · 2019 · 14 · 40810.1038/s41565-019-0438-6 ↗
19. Gong · Science · 2019 · 363 · eaav445010.1126/science.aav4450 ↗
20. Mermin · Phys. Rev. Lett. · 1966 · 17 · 113310.1103/PhysRevLett.17.1133 ↗
21. Otrokov · Phys. Rev. Lett. · 2019 · 122 · 10720210.1103/PhysRevLett.122.107202 ↗
22. Yan · Phys. Rev. Mater. · 2019 · 3 · 06420210.1103/PhysRevMaterials.3.064202 ↗
23. Guo · J. Phys.: Condens. Matter · 2023 · 35 · 405501
24. Yang · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2019 · 21 · 13210.1039/C8CP06535G ↗
25. Guo · Appl. Phys. Lett. · 2022 · 121 · 06240310.1063/5.0109033 ↗
26. Guo · Phys. Rev. B · 2023 · 108 · L18040310.1103/PhysRevB.108.L180403 ↗
27. Jiang · J. Mater. Chem. C · 2023 · 11 · 270310.1039/D2TC04799C ↗
28. Wang · J. Phys. Chem. C · 2024 · 128 · 306410.1021/acs.jpcc.3c08171 ↗
29. Guo · Phys. Rev. B · 2024 · 109 · 13442610.1103/PhysRevB.109.134426 ↗
30. Guo · Phys. Rev. B · 2024 · 109 · 13440210.1103/PhysRevB.109.134402 ↗
31. M.Naguib , M.Kurtoglu , V.Presser , J.Lu , J.Niu , M.Heon , L.Hultman , Y.Gogotsi and M. W.Barsoum , MXenes , Jenny Stanford Publishing , 2023 , pp. 15–2910.1201/9781003306511-4 ↗
32. Li · Nat. Rev. Chem. · 2022 · 6 · 38910.1038/s41570-022-00384-8 ↗
33. Anasori · MRS Bull. · 2023 · 48 · 23810.1557/s43577-023-00500-z ↗
34. He · Nanoscale · 2019 · 11 · 35610.1039/C8NR07692H ↗
35. Li · J. Mater. Chem. C · 2021 · 9 · 1113210.1039/D1TC02837E ↗
36. Yang · Appl. Phys. Lett. · 2023 · 122 · 16240310.1063/5.0142852 ↗
37. Tan · Nano Energy · 2019 · 65 · 10405810.1016/j.nanoen.2019.104058 ↗
38. El-Kelany · ACS Appl. Nano Mater. · 2023 · 6 · 1404010.1021/acsanm.3c01922 ↗
39. Akgenc · Comput. Mater. Sci. · 2020 · 171 · 10923110.1016/j.commatsci.2019.109231 ↗
40. Zhao · Mater. Chem. Front. · 2020 · 4 · 91010.1039/C9QM00681H ↗
41. Gao · J. Solid State Chem. · 2025 · 341 · 12507210.1016/j.jssc.2024.125072 ↗
42. Li · Solid State Commun. · 2021 · 336 · 11441110.1016/j.ssc.2021.114411 ↗
43. Akgenc · Phys. Rev. Mater. · 2021 · 5 · 08340310.1103/PhysRevMaterials.5.083403 ↗
44. Kresse · Phys. Rev. B:Condens. Matter Mater. Phys. · 1996 · 54 · 1116910.1103/PhysRevB.54.11169 ↗
45. Kresse · Phys. Rev. B:Condens. Matter Mater. Phys. · 1999 · 59 · 175810.1103/PhysRevB.59.1758 ↗
46. Perdew · Phys. Rev. Lett. · 1996 · 77 · 386510.1103/PhysRevLett.77.3865 ↗
47. Togo · J. Phys.: Condens. Matter · 2023 · 35 · 353001
48. Togo · J. Phys. Soc. Jpn. · 2023 · 92 · 01200110.7566/JPSJ.92.012001 ↗
49. Wu · Phys. Rev. B:Condens. Matter Mater. Phys. · 2005 · 72 · 03510510.1103/PhysRevB.72.035105 ↗
50. Evans · J. Phys.: Condens. Matter · 2014 · 26 · 103202
51. Dudarev · Phys. Rev. B:Condens. Matter Mater. Phys. · 1998 · 57 · 150510.1103/PhysRevB.57.1505 ↗
52. Heyd · J. Chem. Phys. · 2003 · 118 · 820710.1063/1.1564060 ↗
53. Wang · Comput. Phys. Commun. · 2021 · 267 · 10803310.1016/j.cpc.2021.108033 ↗
54. Cococcioni · Phys. Rev. B:Condens. Matter Mater. Phys. · 2005 · 71 · 03510510.1103/PhysRevB.71.035105 ↗
55. Lan · J. Alloys Compd. · 2018 · 749 · 90910.1016/j.jallcom.2018.03.336 ↗
56. Yue · J. Magn. Magn. Mater. · 2017 · 434 · 16410.1016/j.jmmm.2017.03.058 ↗
57. Hu · Nanoscale · 2020 · 12 · 1162710.1039/C9NR10927G ↗
58. Ibragimova · J. Phys. Chem. Lett. · 2021 · 12 · 237710.1021/acs.jpclett.0c03710 ↗
59. Jung · EcoMat · 2023 · 5 · e1239510.1002/eom2.12395 ↗
60. H. S.Sarmah and S.Ghosh , arXiv , 2024 , preprint, arXiv:2402.17577 10.48550/arXiv.2402.1757710.48550/arXiv.2402.17577 ↗
61. He · J. Mater. Chem. C · 2016 · 4 · 1114310.1039/C6TC03917K ↗
62. S.Maintz , V. L.Deringer , A. L.Tchougréeff and R.Dronskowski , LOBSTER: A tool to extract chemical bonding from plane-wave based DFT , 2016
63. Nelson · J. Comput. Chem. · 2020 · 41 · 193110.1002/jcc.26353 ↗
64. Blonsky · ACS Nano · 2015 · 9 · 988510.1021/acsnano.5b03394 ↗
65. Regnault · Nature · 2022 · 603 · 82410.1038/s41586-022-04519-1 ↗
66. Neves · npj Comput. Mater. · 2024 · 10 · 3910.1038/s41524-024-01220-x ↗
67. L.Classen and J. J.Betouras , arXiv , 2024 , preprint, arXiv:2405.20226 10.48550/arXiv.2405.2022610.48550/arXiv.2405.20226 ↗
68. Henkelman · Comput. Mater. Sci. · 2006 · 36 · 35410.1016/j.commatsci.2005.04.010 ↗
69. Kim · Phys. Rev. B · 2023 · 107 · 20513010.1103/PhysRevB.107.205130 ↗
70. Slater · Phys. Rev. · 1954 · 94 · 149810.1103/PhysRev.94.1498 ↗
71. Liu · Phys. Rev. B · 2022 · 105 · 08512810.1103/PhysRevB.105.085128 ↗
72. Peng · Phys. Rev. B · 2021 · 104 · 17441110.1103/PhysRevB.104.174411 ↗
73. Cui · Phys. Rev. B · 2021 · 103 · 08542110.1103/PhysRevB.103.085421 ↗
74. Dai · J. Comput. Chem. · 2008 · 29 · 218710.1002/jcc.21011 ↗
75. Yang · InfoMat · 2021 · 3 · 39710.1002/inf2.12177 ↗
76. Roldán · J. Phys.: Condens. Matter · 2015 · 27 · 313201
77. Guo · Phys. Rev. B · 2022 · 106 · 06441610.1103/PhysRevB.106.064416 ↗
78. Gao · J. Solid State Chem. · 2025 · 341 · 12507210.1016/j.jssc.2024.125072 ↗
79. Bruno · Phys. Rev. B:Condens. Matter Mater. Phys. · 1989 · 39 · 86510.1103/PhysRevB.39.865 ↗
80. Ding · Nanoscale Adv. · 2020 · 2 · 247110.1039/C9NA00632J ↗
81. Khan · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2017 · 19 · 1473810.1039/C7CP02513K ↗
82. Semiromi · Solid State Commun. · 2024 · 381 · 11545110.1016/j.ssc.2024.115451 ↗
83. Wang · J. Electron. Mater. · 2024 · 53 · 160610.1007/s11664-023-10899-5 ↗
84. Nguyen · Chem. Phys. · 2016 · 468 · 910.1016/j.chemphys.2016.01.009 ↗
85. Wu · Appl. Phys. Lett. · 2021 · 118 · 11310210.1063/5.0044431 ↗
86. Wu · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2019 · 21 · 775010.1039/C8CP07067A ↗