过渡金属硫族化物单层中的能隙态与谷-自旋过滤

过渡金属硫族化物单层（$MX_{2}$，其中 $M$=Mo、W，$X$=S、Se、Te）中磁诱导的谷-自旋过滤有望为信息处理带来新范式。然而，关于其底层输运过程，对此效应的详细理解仍然有限。本文提出，该过滤机制可由金属诱导能隙态（MIGS）的概念极大阐明，MIGS 出现在电极终止的 $MX_{2}$ 材料中，即参考滤波装置。特别地，本文预言能隙态将在理想电极/$MX_{2}$ 界面附近介导谷分辨与自旋分辨的电荷输运，从而启动过滤。本文还论证，当沟道长度减小时 MIGS 的作用增强，因其开始主导隧穿区中的整体谷-自旋输运。进而，所呈研究给出关于滤波材料本征物理的谷-自旋选择性基本标度趋势。结果，其促进了对所分析效应的理解，并为基于所述材料或其他破缺反演对称性的六方单层的高效谷-自旋滤波器件提供了设计指南。