自旋能隙金属：一类用于多功能自旋电子器件的新型材料
材料科学
2025-04-03 v2
摘要
能隙金属是最近提出的一类材料，其费米能级略上方或略下方存在带隙，表现为无需外部掺杂的本征 p 型或 n 型半导体。受此概念启发，我们提出了一类新型材料：“自旋能隙金属”。这类材料在每个自旋通道中独立地表现出本征 p 型或 n 型特征，类似于稀磁半导体，但无需过渡金属掺杂。自旋能隙金属的一个关键优势在于不存在传统 p 型和 n 型半导体带隙内的带尾。带尾会降低隧道场效应晶体管（导致高亚阈值斜率）和负微分电阻隧道二极管（导致低峰谷电流比）等器件的性能。在此，我们通过半赫斯勒化合物的第一性原理电子能带结构计算证明了自旋能隙金属的可行性。我们的分析揭示了同时表现出能隙金属和自旋能隙金属行为的化合物，为自旋电子学和纳米电子学中的下一代多功能器件铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2403.00936,
title = {Spin gapped metals: A novel class of materials for multifunctional spintronic devices},
author = {E. Sasioglu and M. Tas and S. Ghosh and W. Beida and B. Sanyal S. Blugel and I. Mertig and I. Galanakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00936},
year = {2025}
}