Биполярлы магнитті жартылай өткізгіш - Bipolar magnetic semiconductor - Wikipedia

Биполярлы магнитті жартылай өткізгіштер (BMSs) - бұл арнайы сынып магнитті жартылай өткізгіштер бірегей сипатталады электрондық құрылым, қайда валенттік диапазон максимум (VBM) және өткізгіш диапазоны минимум (CBM) толығымен айналдыру поляризацияланған айналдыру бағытына қарсы.[1] БМС-терді үш энергетикалық саңылау арқылы сипаттауға болады, валенттілік диапазонындағы спин-fl ip аралығы Δ2, өткізгіштік аралығы Δ1 және өткізгіштік аймағындағы спин-флип аралығы Δ3.[2] Осы уақытқа дейін биполярлы магнитті жартылай өткізгіштер жартылай металл және айналмалы жартылай өткізгіш, үш маңызды класс ретінде қарастырылды спинтроникалық материалдар.[3][4]

Биполярлы магнитті жартылай өткізгіштердегі тасымалдаушының спиндік бағытын электрлік қақпа арқылы манипуляциялау.

Қасиеттері және ықтимал қосымшалары

Биполярлы магнитті жартылай өткізгіштің (БМЖ) ұсынысы жоғары өнімді дамытудағы негізгі ғылыми проблема болып табылатын тасымалдаушылардың спиндік бағдарын электрлік басқаруды жүзеге асыруға бағытталған. спинтроника құрылғылар, өйткені электр желісі магниттік электродтан айырмашылығы жергілікті жерде оңай қолданылады. БМЖ-да тасымалдаушылардың айналу бағытын басқарылатын кернеу кернеуінің белгісін өзгерту арқылы басқаруға болады. Нөлдік кернеу астында (VG = 0), BMS жартылай өткізгіш. Теріс қақпаның кернеуі астында (VG <0) материалды төмендететін Ферми деңгейі (EF) валенттілік диапазонындағы спин-флип саңылауына, BMS поляризацияланған тасымалдаушылармен толық жүреді, ал өткізгіш тасымалдаушылар оң қақпалы кернеулер (V) кезінде толығымен спинге айналады.G > 0) Ферми деңгейін басыңыз (EF) өткізгіштік аймақта спин-флип саңылауына дейін. БМС-ны биполярлық өріс спин-фильтр және өріс э-экт-спин клапаны, немесе электрондардың детекторлары мен сепараторларымен шатастырылған ретінде қолдану күтілуде.[5][6]

Материалдық әзірлемелер

Бірқатар BMS материалдары теориялық тұрғыдан болжалды, мысалы MnPSe3 наношеттер, Хейзлер қорытпалары FeVXSi (X = Ti, Zr), қос перовскиттер А2CrOsO6 (A = Ca, Sr, Ba) және DPP негізіндегі металлорганикалық қаңқа.[7][8][9][10] Алайда, осы материалдардағы спиннің бағдарлануын электрлік басқаруды эксперименттік тұрғыдан жүзеге асыру әлі де қиындық тудырады және одан әрі эксперименттік күш-жігерді қажет етеді.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Фарғадан, Руолла (2017-08-01). «Силикен нанорибондарындағы биполярлы магниттік жартылай өткізгіш». Магнетизм және магниттік материалдар журналы. ScienceDirect. 435: 206–211. дои:10.1016 / j.jmmm.2017.04.016.
  2. ^ Синсинг Ли; Сяодзюнь Ву; Женю Ли; Джинлонг Ян; Цзянгу Хоу (2012-07-20). «Биполярлы магнитті жартылай өткізгіштер: спинтроникалық материалдардың жаңа класы». Наноөлшем. 4 (18): 5680–5685. arXiv:1208.1355. Бибкод:2012 Nanos ... 4.5680L. дои:10.1039 / C2NR31743E. PMID  22874973.
  3. ^ Hongzhe Pan; Юанюань Сун; Йонгпин Чжэн; Нуцзян Тан; Youwei Du (2016-09-09). «B4 CN3 және B3 CN4 моноқабаттары металсыз спинтронды материалдарға үміткер үміткерлер ретінде». Жаңа физика журналы. 18 (9): 093021. Бибкод:2016NJPh ... 18i3021P. дои:10.1088/1367-2630/18/9/093021.
  4. ^ Жиřи Тучек; Петр Балонски; Юрий Уголотти; Ақшая Кумар Swain; Тосиаки Эноки; Radek Zbořil (2018). «Графенде магнетизмді іздеудің дамып келе жатқан химиялық стратегиясы және спинтронды және биомедициналық қосымшаларға қатысты 2D материалдар». Химиялық қоғам туралы пікірлер. 47 (11): 3899–3990. дои:10.1039 / C7CS00288B. PMID  29578212.
  5. ^ Синсинг Ли; Джинлун Янг (2013-08-07). «Спин-поляризация бағытын электрлік манипуляциялауға арналған биполярлы магниттік материалдар». Физикалық химия Химиялық физика. 15 (38): 15793–15801. Бибкод:2013PCCP ... 1515793L. дои:10.1039 / C3CP52623B. PMID  23995379.
  6. ^ Синсинг Ли; Джинлун Янг (2016-04-19). «Спинтроника материалдарын жобалаудың алғашқы принциптері». Ұлттық ғылыми шолу. 3 (3): 365–381. дои:10.1093 / nsr / nww026.
  7. ^ Синсинг Ли; Сяодзюнь Ву; Джинлун Янг (2014-07-18). «MnPSe3 қабыршақтанған нано парағындағы жартылай металдылық, тасымалдаушы допингпен». Американдық химия қоғамының журналы. 136 (31): 11065–11069. дои:10.1021 / ja505097m. PMID  25036853.
  8. ^ Цзахуй Чжан; Синсинг Ли; Джинлун Янг (2015-01-27). «FeVTiSi Heusler қорытпасындағы тасымалдаушылардың спиндік бағдарын электрлік басқару». Материалдар химиясы журналы C. 3 (11): 2563–2567. arXiv:1411.3426. дои:10.1039 / C4TC02587C.
  9. ^ Синсинг Ли; Сяодзюнь Ву; Женю Ли; Джинлун Янг (2015-09-18). «Асимметриялық антиферромагниттік жартылай өткізгіштерде бөлме температурасында спин поляризациясын алудың жалпы схемасын ұсыну». Физикалық шолу B. 92 (12): 125202. Бибкод:2015PhRvB..92l5202L. дои:10.1103 / PhysRevB.92.125202.
  10. ^ Синсинг Ли; Джинлонг Янг (2019-04-29). «Екіөлшемді ферримагниттік органометалл торларында бөлме-температуралық магниттік жартылай өткізгіштерге». Физикалық химия хаттары журналы. 10 (10): 2439–2444. дои:10.1021 / acs.jpclett.9b00769. PMID  31034233.