Cr$_3$X$_4$（X=Se, Te）单层作为实现稳健自旋滤波器、自旋二极管与自旋阀的新平台
材料科学
2023-07-19 v1
摘要
二维铁磁（FM）半金属是小尺寸、高容量先进自旋电子器件的有前途候选者。受近期关于可控合成铁磁 CrTe 纳米片的报道启发，本文为探索其在自旋电子学中的潜在应用，设计了基于 CrX（X=Se, Te）单层的自旋电子器件并研究了它们的自旋输运性质。我们发现，施加偏压时，基于 CrTe 单层的器件表现出自旋滤波与双自旋二极管效应，而 CrS 单层是实现自旋阀的优异平台。不同的输运性质主要归因于半导电自旋通道，该通道在 CrTe 和 CrSe 单层中分别靠近和远离费米能级。有趣的是，基于 CrSe 单层的器件中的电流还显示出负微分电阻效应（NDRE）和高磁阻比（高达 2*10）。此外，我们发现当施加温度梯度而非偏压时，CrSe 结中出现热致自旋滤波效应和 NDRE。这些理论发现凸显了 CrX（X=Se, Te）单层在自旋电子应用中的潜力，并提出了实现纳米级自旋电子器件的现实材料。
引用
@article{arxiv.2207.12679,
title = {Cr$_3$X$_4$ (X=Se, Te) monolayers as new platform to realize robust spin filter, spin diode and spin valve},
author = {Qihong Wu and Rongkun Liu and Zhanjun Qiu and Dengfeng Li and Jie Li and Xiaotian Wang and Guangqian Ding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.12679},
year = {2023}
}