- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

利用非平衡格林函数结合密度泛函理论, 研究了顺式蒽二噻吩和反式蒽二噻吩分子连接锯齿边碳化硅纳米带的自旋输运特性, 并在铁磁场下观察到自旋向上和自旋向下具有同方向的自旋整流特性. 在铁磁场下, 边缘碳原子或者硅原子双氢原子钝化可以改变锯齿边碳化硅纳米带的本征金属性, 使其转变为半导体. 顺式蒽二噻吩器件和反式蒽二噻吩器件的自旋向上电流-电压特性可以呈现显著的自旋整流效应, 相应的最大自旋整流比分别接近10 ¹¹和10 ¹⁰. 此外, 由于自旋向上和自旋向下电流值之间的巨大差异, 两个器件的电流-电压特性都在正偏压区域呈现出完美的自旋过滤行为. 以上发现对未来设计自旋功能分子器件具有重要意义.

关键词:

Abstract

Using non-equilibrium Green's function combined with density functional theory, we investigate the spin-resolved transport properties of the zigzag SiC nanoribbon (zSiCNR) connecting anthradithiophene (ADT) molecules and obtain the giant spin current rectification in the presence of a ferromagnetic field. The dual-hydrogenation on edge C atoms or Si atoms can change the initial metallicity of the pristine zSiCNR with the edge mono-hydrogenation into semiconductivity in the presence of a ferromagnetic field. The up-spin current-voltage characteristic of the cis-ADT device and the trans-ADT device can present the significant rectification, and the corresponding giant spin current rectification ratios are close to 10 ¹¹and 10 ¹⁰respectively. In addition, the current-voltage characteristics of two devices both perform a perfect spin filtering behavior in the positive bias region due to the huge difference between the up-spin current value and the down-spin current value. These findings are of great significance in the functional applications of spin-resolved molecular devices in the future.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:范志强,zqfan@csust.edu.cn

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 12074046, 61771076)、湖南省自然科学基金(批准号: 2020JJ4597, 2021JJ30733, 2021JJ40558)和湖南省研究生科研创新项目(批准号: CX20210827) 资助的课题.

Authors and contacts

Corresponding author:Fan Zhi-Qiang,zqfan@csust.edu.cn

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 12074046, 61771076), the Natural Science Foundation of Hunan Province, China (Grant Nos. 2020JJ4597, 2021JJ30733, 2021JJ40558), and the Postgraduate Scientific Research Innovation Program of Hunan Province, China (Grant No. CX20210827).

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

下载: 全尺寸图片幻灯片

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
[50]
[51]
[52]
[53]

[1]	彭淑平, 邓淑玲, 刘乾, 董丞骐, 范志强.N, B原子取代调控M-OPE分子器件的量子干涉与自旋输运. 必威体育下载 , 2024, 73(10): 108501.doi:10.7498/aps.73.20240174
[2]	彭淑平, 黄旭东, 刘乾, 任鹏, 伍丹, 范志强.二噻吩硼烷异构体分子结构测定的第一性原理研究. 必威体育下载 , 2023, 72(5): 058501.doi:10.7498/aps.72.20221973
[3]	秦志杰, 张惠晴, 张广平, 任俊峰, 王传奎, 胡贵超, 邱帅.通过边缘修饰在非磁性石墨烯基单分子结中引入自旋的理论研究. 必威体育下载 , 2023, 72(13): 138504.doi:10.7498/aps.72.20230267
[4]	田颖异, 王拴虎, 罗殿柄, 魏向洋, 金克新.溶液旋涂法制备Bi_xY_3–xFe₅O₁₂薄膜的自旋输运特性. 必威体育下载 , 2023, 72(1): 017201.doi:10.7498/aps.72.20221183
[5]	张明媚, 郭亚涛, 付旭日, 李梦蕾, 任宝藏, 郑军, 袁瑞玚.铁磁电极单层二硫化钼纳米带量子结构中的自旋开关效应和巨磁阻. 必威体育下载 , 2023, 72(15): 157202.doi:10.7498/aps.72.20230483
[6]	郑军, 马力, 相阳, 李春雷, 袁瑞旸, 陈箐.不同方向局域交换场对锡烯自旋输运的影响. 必威体育下载 , 2022, 71(14): 147201.doi:10.7498/aps.71.20220277
[7]	李春雷, 徐燕, 郑军, 王小明, 袁瑞旸, 郭永.磁电势垒结构中光场辅助电子自旋输运特性. 必威体育下载 , 2020, 69(10): 107201.doi:10.7498/aps.69.20200237
[8]	崔兴倩, 刘乾, 范志强, 张振华.氧气分子吸附对单蒽分子器件自旋输运性质调控. 必威体育下载 , 2020, 69(24): 248501.doi:10.7498/aps.69.20201028
[9]	相阳, 郑军, 李春雷, 郭永.局域交换场和电场调控的锗烯纳米带自旋过滤效应. 必威体育下载 , 2019, 68(18): 187302.doi:10.7498/aps.68.20190817
[10]	陈伟, 陈润峰, 李永涛, 俞之舟, 徐宁, 卞宝安, 李兴鳌, 汪联辉.基于石墨烯电极的Co-Salophene分子器件的自旋输运. 必威体育下载 , 2017, 66(19): 198503.doi:10.7498/aps.66.198503
[11]	曾绍龙, 李玲, 谢征微.双自旋过滤隧道结中的隧穿时间. 必威体育下载 , 2016, 65(22): 227302.doi:10.7498/aps.65.227302
[12]	邓小清, 孙琳, 李春先.界面铁掺杂锯齿形石墨烯纳米带的自旋输运性能. 必威体育下载 , 2016, 65(6): 068503.doi:10.7498/aps.65.068503
[13]	贺泽龙, 白继元, 李鹏, 吕天全.T型双量子点分子Aharonov-Bohm干涉仪的电输运. 必威体育下载 , 2014, 63(22): 227304.doi:10.7498/aps.63.227304
[14]	白继元, 贺泽龙, 杨守斌.平行耦合双量子点分子A-B干涉仪的电荷及其自旋输运. 必威体育下载 , 2014, 63(1): 017303.doi:10.7498/aps.63.017303
[15]	王辉, 胡贵超, 任俊峰.扰动对有机磁体器件自旋极化输运特性的影响. 必威体育下载 , 2011, 60(12): 127201.doi:10.7498/aps.60.127201
[16]	胡长城, 王刚, 叶慧琪, 刘宝利.瞬态自旋光栅系统的建设及其在自旋输运研究中的应用. 必威体育下载 , 2010, 59(1): 597-602.doi:10.7498/aps.59.597
[17]	金莲, 朱林, 李玲, 谢征微.多层结构双自旋过滤隧道结中的电子输运特性. 必威体育下载 , 2009, 58(12): 8577-8583.doi:10.7498/aps.58.8577
[18]	王如志, 袁瑞玚, 宋雪梅, 魏金生, 严辉.半导体超晶格系统中的磁电调控电子自旋输运研究. 必威体育下载 , 2009, 58(5): 3437-3442.doi:10.7498/aps.58.3437
[19]	唐振坤, 王玲玲, 唐黎明, 游开明, 邹炳锁.磁台阶势垒结构中二维电子气的自旋极化输运. 必威体育下载 , 2008, 57(9): 5899-5905.doi:10.7498/aps.57.5899
[20]	秦建华, 郭永, 陈信义, 顾秉林.磁电垒结构中自旋极化输运性质的研究. 必威体育下载 , 2003, 52(10): 2569-2575.doi:10.7498/aps.52.2569

计量

文章访问数:3399
PDF下载量:80
被引次数:0

搜索

留言板