门控硅烯作为近100%自旋极化电子的可调源
材料科学
2013-10-31 v1
摘要
硅烯是一种单原子厚的二维硅晶体，具有六方晶格结构，与石墨烯相关但原子键是弯曲而非平坦。这种弯曲赋予硅烯相对于石墨烯的优势，因为原则上它可以产生带隙和可通过垂直电场控制的自旋极化态。这里我们使用第一性原理计算表明，场门控硅烯具有两个位于布里渊区角落的狄拉克锥，表现出近100%自旋极化。利用这一点，我们提出了一种基于硅烯的自旋滤波器设计，应能实现输出电流的自旋极化电切换，无需切换外部磁场。我们的量子输运计算表明，所提出的设计将高效（近100%自旋极化）且对弱无序和边缘缺陷具有鲁棒性。我们还提出了一种Y形自旋/谷分离器，在两个输出端产生相反自旋的自旋极化电流。
引用
@article{arxiv.1303.2226,
title = {Gated Silicene as a tunable source of nearly 100% spin-polarized electrons},
author = {Wei-Feng Tsai and Cheng-Yi Huang and Tay-Rong Chang and Hsin Lin and Horng-Tay Jeng and A. Bansil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.2226},
year = {2013}
}