二维非易位谷自旋阀
材料科学
2024-08-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
自旋阀是磁性存储技术中已建立的器件概念，其功能取决于电子通过受两个铁磁层磁矩相对定向的控制。最近，谷隆物理学的出现概念化了谷自旋阀（VSV）——一种利用谷自由度和自旋-谷锁定机制以实现类似阀效应的器件，而无需依赖磁性。在本研究中，我们提出一种基于二维（2D）铁电半导体的非易位VSV（n-VSV），其中n-VSV的电阻由两个均匀极化域之间的铁电域壁控制。我们聚焦于已知可在单层以下实现铁电性的1T''相MoS2，并使用密度泛函理论（DFT）结合量子传输计算，证明在均匀极化态与由相反极化域通过域壁分隔的态之间切换时，n-VSV的电阻可达10^7的变化。这种巨大的VSV效应是由于当1T''-MoS2的化学势位于自旋分裂谷中时，两个域中谷依赖自旋极化性质的匹配（不匹配）与相同（相反）铁电极化方向之间的传输高度依赖所致。我们的工作为实现高性能非易位谷隆物理学开辟了新道路。
引用
@article{arxiv.2408.12028,
title = {Two-dimensional non-volatile valley spin valve},
author = {Kai Huang and Kartik Samanta and Ding-Fu Shao and Evgeny Y. Tsymbal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.12028},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 4 figures