自旋无隙半导体
材料科学
2020-06-16 v1
摘要
自旋无隙半导体（SGSs）是一类具有完全自旋极化电子和空穴的零带隙新材料，它们架起了零带隙材料与半金属之间的桥梁。SGSs的能带结构可具有两类能量色散：狄拉克线性色散与抛物线色散。狄拉克型SGSs展现出完全自旋极化的狄拉克锥，并为无质量且完全自旋极化的自旋电子学以及通过量子反常霍尔效应的无耗散边缘态提供了平台。由于其迷人的自旋与电荷态，它们在自旋电子学中具有巨大的潜在应用。全球范围内已在寻找合适SGSs候选材料方面付出了巨大努力。特别是，寻找狄拉克型SGSs的兴趣日益增长。在过去十年中，大量狄拉克或抛物线型SGSs已通过密度泛函理论被预测，且部分抛物线型SGSs已被实验证实。SGSs在高速、低能耗的自旋电子学、电子学与光电子学中具有巨大潜力。在此，我们回顾不同材料体系中的狄拉克与抛物线两类SGSs，并概述SGSs的概念、新颖自旋与电荷态，以及SGSs在下一代自旋电子器件中的潜在应用。
引用
@article{arxiv.2006.06883,
title = {Spin gapless semiconductors},
author = {Zengji Yue and Zhi Li and Lina Sang and Xiaolin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.06883},
year = {2020}
}
备注
Small in press. Submitted on September 10, 2019, Accepted on May 6, 2020