通过隧道势垒实现向石墨烯的高效自旋注入：克服自旋电导失配
材料科学
2014-11-05 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
采用第一性原理计算，我们研究了从铁磁（FM）电极（Ni）向石墨烯注入自旋的效率，以及通过在电极与石墨烯之间使用势垒可能实现的增强。我们考虑了三种类型的势垒——h-BN、Cu(111) 和石墨，以及不同的厚度（0-3 层），并计算了 Ni/势垒/石墨烯结在电偏压下的电导。研究发现，绝缘的 h-BN 势垒可以强烈抑制石墨烯的少数自旋输运通道，从而实现高自旋注入效率。另一方面，计算得到的 Ni/Cu/石墨烯和 Ni/石墨/石墨烯结的自旋注入效率较低，这是由于自旋电导失配所致。对该体系电子结构的进一步分析揭示，隧道势垒存在时的高自旋注入效率源于其对石墨烯两种自旋态的不对称效应。
引用
@article{arxiv.1411.0779,
title = {Efficient spin injection into graphene through a tunnel barrier: overcoming the spin conductance mismatch},
author = {Qingyun Wu and Lei Shen and Zhaoqiang Bai and Minggang Zeng and Ming Yang and Zhigao Huang and Yuan Ping Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.0779},
year = {2014}
}
备注
21 pages, 7 figures