硼取代石墨烯上单分子的全电学自旋操纵与探测方案
介观与纳米尺度物理
2022-08-22 v1
摘要
自旋态的全电学写入与读取因其在节能自旋电子器件中的广阔应用而备受关注。本文基于严格的第一性原理计算表明，在分子自旋界面中可操纵并探测自旋性质，其中铁四苯基卟啉（FeTPP）分子沉积于硼取代石墨烯（B-G）上。值得注意的是，通过栅电极可实现 与 态之间的可逆自旋开关。我们可将其起源追溯至 Fe- 与 B- 轨道间的强杂化。结合密度泛函理论与非平衡格林函数形式，我们提出了一种实验可行的三端装置来探测自旋态。此外，我们展示了 B-G 的非自旋极化面内量子输运如何被 FeTPP 改变，从而在费米能级附近产生显著的输运自旋极化（典型覆盖度下 >10%）。我们的工作为实现基于分子自旋界面的全电学自旋电子器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2206.03117,
title = {Proposal for all-electrical spin manipulation and detection for a single molecule on boron-substituted graphene},
author = {Fei Gao and Dongzhe Li and Cyrille Barreteau and Mads Brandbyge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.03117},
year = {2022}
}
备注
accepted in Physical Review Letters