石墨烯纳米带/六方氮化硼异质结中的狄拉克半半金属性与反铁磁性
材料科学
2023-08-09 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
半金属因其完全自旋极化的电流而被设想为自旋电子器件中的有源组件。然而，实际具有半金属相的材料仍然稀缺。在此，我们预测最近制备的嵌入二维六方氮化硼中的锯齿形纳米带异质结是半半金属的，在费米能级处具有完全自旋极化的狄拉克点。该半半金属性源于电荷从六方氮化硼向嵌入的石墨烯纳米带的转移。这些电荷使 residing 于两条边缘的态发生相反的能级移动，同时保留其本征反铁磁交换耦合。在掺杂时，这些异质结发生反铁磁到亚铁磁的相变，且净磁矩的空间局域化由过剩电荷的符号控制。我们的发现表明，此类异质结实现了可调的一维自旋极化狄拉克费米子导电通道，其无缝集成于二维绝缘体中，从而为碳基自旋电子学的发展带来前景。
引用
@article{arxiv.2305.15214,
title = {Dirac half-semimetallicity and antiferromagnetism in graphene nanoribbon/hexagonal boron nitride heterojunctions},
author = {Nikita V. Tepliakov and Ruize Ma and Johannes Lischner and Efthimios Kaxiras and Arash A. Mostofi and Michele Pizzochero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.15214},
year = {2023}
}