MnBi2Te4 单层的纳米器件工程与自旋输运性质
材料科学
2021-03-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维（2D）磁性材料对下一代自旋电子技术的发展至关重要。近来，层状范德瓦耳斯（vdW）化合物 MnBi2Te4（MBT）引起广泛关注，其二维结构被报道同时具有磁性与拓扑性。在此，我们基于 MBT 单层（MBT-ML）设计了若干概念性纳米器件，并借助第一性原理计算揭示了其自旋依赖的输运性质。pn 结二极管与亚 3 nm 的 pin 结场效应晶体管（FETs）表现出强整流效应与自旋过滤效应，即便在相当高温度下理想因子 n 也接近于 1。此外，pip 与 nin 结 FETs 给出了有趣的负微分电阻（NDR）效应。栅压可在大范围内调控流经这些 FETs 的电流。进一步，MBT-ML 对光具有强响应。我们的结果揭示了 MBT-ML 的多功能特性，为其应用于多样化的下一代半导体自旋电器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2103.07025,
title = {Nanodevices engineering and spin transport properties of MnBi2Te4 monolayer},
author = {Yipeng An and Kun Wang and Shijing Gong and Yusheng Hou and Chunlan Ma and Mingfu Zhu and Chuanxi Zhao and Tianxing Wang and Shuhong Ma and Heyan Wang and Ruqian Wu and Wuming Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.07025},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 6 figures