寻找具有电可控自旋极性化的铁磁性半导体材料是自旋电子学面临的一个长期挑战。双极磁半导体(BMS)由于具有带边在不同自旋方向上完全自旋极化的特征，在自旋电子器件设计方面具有广泛的应用前景。该研究工作提出了一个标准的高通量计算筛选策略。基于该研究策略，研究人员从~40000个结构中筛选出了11个本征的BMS材料（1个实验材料和10个理论材料）。其中，发现一种室温下的BMS，即Li₂V₃TeO₈(mp-771246)，其居里温度为478K。尤为重要的是，在将体相的Li₂V₃TeO₈切割成（001面）纳米膜时仍然可以很好地保持BMS特性，使得其在纳米电子器件设计方面有着巨大的潜力。该研究工作为从各种晶体结构数据库中发现新的本征BMS材料提供了一个可行的解决方案，也为实现自旋电子器件设计提供了新的理论支持。

(a)初级过滤器（b）BMS筛选统计分析（c）次级过滤器

该成果以“High-Throughput Computational Screening for Bipolar Magnetic Semiconductors”为题，于2022年3月15日发表在《Research》期刊上。《Research》是中国科协与美国科学促进会于2018年共同创办的定位为国际化、高影响力、综合性科技期刊，是美国《Science》杂志自1880年创刊以来第一本合作期刊。文章第一单位为合肥工业大学，第一作者为物理系汪海迪副研究员，通讯作者为中国科学技术大学杨金龙院士和李星星副教授。

上述工作得到国家自然科学基金项目资助。

全文链接：https://spj.sciencemag.org/journals/research/2022/9857631/#results