具有稳定铁磁性和生物相容性的磁性纳米材料在自旋电子学、生物医学等方面有广泛的应用,因而一直是磁性材料设计与研究的热点。当前已经发现或者合成的典型单原子层材料,如石墨烯、氮化硼单层、过渡金属氧族化合物等,大部分不具有磁性或者只显示微弱磁性。我们将第一性原理计算与基于粒子群优化算法的结构搜索技术相结合,预测出一种新型的氮化铬单原子层材料,该材料可通过外延生长或者从块体CrN材料表面剥离等方式获得。通过声子谱计算和第一性原理分子动力学模拟,我们确定了这种新材料的动力学稳定性和热稳定性。电子结构计算表明这是一种良好的半金属材料,每个Cr原子上携带有约3μB的磁矩。由于Cr原子与N原子之间的p-d交换作用,该材料的基态为铁磁态(Cr原子之间为铁磁耦合),且在热扰动或应变扰动下可以保持非常稳定的铁磁性。利用蒙特卡洛模拟,我们估算出其居里温度为675K,高于此前报道过的大部分铁磁性单原子层材料的居里温度。