β12-硼烯纳米带中的可控自旋过滤与半金属性
介观与纳米尺度物理
2022-01-05 v2
摘要
在β12-硼烯薄片中狄拉克费米子态的实验观测及其新颖拓扑性质的发现，使其成为自旋电子学应用的有前途候选者。在此，结合非平衡格林函数(NEGF)和紧束缚(TB)近似，我们研究了具有不同边缘形状的β12-硼烯纳米带(BNR)的电荷与自旋输运性质。我们表明，当BNR暴露于非局域交换磁场时，自旋向上与自旋向下均发生自旋过滤，从而透射电子的自旋方向可借助外部背栅电压通过调节入射电子的能量来控制。研究发现，同时处于横向电场与非局域交换场中的扶手椅型BNR(ABNR)表现出电可控的半金属性质。此外，通过将ABNR的边缘暴露于平行与反平行构型的铁磁条带来评估局域交换场的影响。我们的发现表明，ABNR中的边缘调控导致巨磁阻和完美自旋滤波的出现。最后，我们研究了边缘空位和安德森无序对ABNR自旋依赖电导的影响，发现即便存在安德森无序和各种单空位，完美自旋极化也不会被破坏。我们的结果揭示了ABNR在未来自旋电子器件中杰出的自旋输运性质。
引用
@article{arxiv.2110.07036,
title = {Controllable spin filtering and half metallicity in $\beta_{12}$-borophene nanoribbons},
author = {Fahimeh Norouzi and Mohsen Farokhnezhad and Mahdi Esmaeilzadeh and Bartlomiej Szafran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.07036},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 10 figures