铝掺杂锯齿形硅烯纳米带的半金属性
材料科学
2014-09-01 v1
摘要
我们通过第一性原理计算研究了铝 (Al) 掺杂锯齿形硅烯纳米带 (ZSiNRs) 的自旋依赖电子结构。当 ZSiNRs 在每三个原胞的不同位点被单个 Al 原子替代掺杂时，在某些情况下会呈现半金属性，这一特性可用于自旋电子器件。更有趣的是，当 Al 原子位于次边缘位点时，自旋向下电子可在费米能级处输运；相比之下，当 ZSiNRs 在靠近中心的位点掺杂时，自旋向上电子可在费米能级处输运。若 Al 原子掺杂在边缘或近边缘位点，边缘磁矩会受到显著抑制。对于磷 (P) 和硼 (B) 掺杂的 ZSiNR 也获得了类似结果。当两个或更多 Si 原子被 Al 原子取代时，半金属行为通常转变为金属性、自旋隙零半导体性或半导体性。当沿纳米带宽度方向的一整行六个 Si 原子被 Al 原子取代时，能带结构的自旋分辨特性被抑制，系统变为非磁性。
引用
@article{arxiv.1408.6906,
title = {Half-metallicity in aluminum-doped zigzag silicene nanoribbons},
author = {Y. J. Dong and X. F. Wang and P. Vasilopoulos and M. X. Zhai and X. M. Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.6906},
year = {2014}
}