磁性范德瓦耳斯异质结构中的自旋依赖肖特基势垒与空位诱导自旋选择性欧姆接触
材料科学
2020-06-24 v1
摘要
二维铁磁体，如 CrX3（X=Cl、Br 和 I），自出现以来便引起了广泛关注，因为它们为基础物理研究和器件应用提供了新颖的平台。将 CrX3 与其他电极和衬底集成是实现其器件化的关键步骤。因此，理解 CrX3 与其他二维材料之间的界面性质十分重要。作为一个示例，我们从第一性原理出发研究了 CrX3 与石墨烯（CrX3/Gr）之间的异质结构。我们发现 CrX3/Gr 中存在具有强自旋依赖势垒的独特肖特基接触类型。这可由 CrX3 半导体能带交换分裂与层间电荷转移的协同效应来理解。肖特基势垒的自旋不对称性可能导致自旋向上和向下电子具有不同的隧穿速率，进而产生自旋极化电流，即自旋滤波（SF）效应。此外，通过在 CrX3/Gr 中引入 X 空位，自旋向上方向形成了欧姆接触。这可增强自旋向上电子的输运，并改善 SF 效应。我们的系统研究揭示了 CrX3/Gr 独特的界面性质，并为理解和设计基于磁性范德瓦耳斯异质结构的自旋电子器件提供了理论视角。
引用
@article{arxiv.2002.00193,
title = {Spin-dependent Schottky barriers and vacancy-induced spin-selective Ohmic contacts in magnetic vdW heterostructures},
author = {Hongxing Li and Yuan-Kai Xu and Zi-Peng Cheng and Bin-Guang He and Wei-Bing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.00193},
year = {2020}
}