ترابرد دره‌ای و اسپینی و مقاومت مغناطیسی در تک لایه بوروفین

نویسندگان

1 پژوهشکده نانو، دانشگاه کاشان، کاشان

2 پژوهشکده نانو، دانشگاه کاشان، کاشان

3 پژوهشکده نانو، دانشگاه کاشان، کاشان

4 . دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران

doi
10.47176/ijpr.25.4.52105
چکیده

در این مقاله، به بررسی ترابرد اسپینی و دره‌ای الکترون‌ها از طریق اتصال فرومغناطیس- عادی- فرومغناطیس در تک لایه بوروفین pmmn-8 می‌پردازیم. به ناحیه عادی یک ولتاژ دریچه اعمال می‌شود و به دو طرف این ناحیه، میدان مغناطیسی تبادلی از طریق زیرلایه فرومغناطیس اعمال می‌گردد. میدان تبادلی باعث شکستن تبهگنی اسپین و در نتیجه قطبش اسپینی می­گردد. از طرف دیگر، ولتاژ دریچه باعث قطبش دره‌ای در سامانه می­شود. قطبش دره‌ای ناشی از ولتاژ دریچه به علت وجود مخروط­های دیراک کج و ناهمسانگرد در ساختار بوروفین است. درحالی‌که، در موادی مانند گرافین با مخروط­های همسانگرد، ولتاژ دریچه نمی­تواند قطبش دره‌ای ایجاد کند و باید به سامانه کرنش اعمال گردد. سامانه پیشنهادی ما می­تواند به عنوان صافی دره‌ای و اسپینی کامل رفتار کند؛ به‌طوری‌که ویژگی پالایشی با تغییر انرژی فرمی و ولتاژ دریچه قابل کنترل است. مشاهده می‌شود که اگر طول ناحیه عادی از حدی بزرگ‌تر باشد قطبش دره‌ای کامل رخ می­دهد. با توجه به نتایج بدست آمده، این سامانه می­تواند در وسایل الکترونیکی و اسپینترونیکی بر پایه بوروفین به کار رود. بررسی مقاومت مغناطیسی کار دیگری است که انجام شده و حاکی از قابلیت بالقوه این ماده در ساخت حافظه‌های اسپینی است.