物理化学学报 >> 2022, Vol. 38 >> Issue (4): 2003004.doi: 10.3866/PKU.WHXB202003004
收稿日期:
2020-03-02
录用日期:
2020-05-05
发布日期:
2020-05-15
通讯作者:
周敏,邢燕霞
E-mail:zhoumin@bit.edu.cn;xingyanxia@bit.edu.cn
基金资助:
Yishun Yang1,2, Min Zhou1,2,*(), Yanxia Xing1,2,*()
Received:
2020-03-02
Accepted:
2020-05-05
Published:
2020-05-15
Contact:
Min Zhou,Yanxia Xing
E-mail:zhoumin@bit.edu.cn;xingyanxia@bit.edu.cn
About author:
Email: xingyanxia@bit.edu.cn (Y.X.). Tel.: +86-10-68914027Supported by:
摘要:
利用非平衡格林函数和密度泛函理论,研究不同类型γ-石墨炔分子磁隧道结(MMTJ)自旋极化输运特性的影响。磁隧道结以铁磁性的锯齿形石墨烯纳米带作电极。随着纳米带宽度变化,考虑γ-石墨炔的两种接触点,我们构造了8种有代表性的且具有不同对称性的隧道结。通过计算我们发现,对称性对磁隧道结的自旋输运起决定性作用。对于偶数碳链的锯齿形石墨烯纳米带,石墨炔的接触点位居于正中,这种结构的自旋极化输运性质远优于其它结构。比如在非常宽的偏压范围内都能达到100%的自旋极化率,且隧穿磁阻(TMR)高达3.7 × 105,这表明该结构在自旋滤波器和自旋阀器件方面的应用潜力最大。与之形成对比的是,当耦合位置偏离锯齿形石墨烯纳米带的中心时,输运性质迅速变为普通电输运,相应的巨磁阻效应比最优对称结构约小4个数量级。
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Fig 1
Schematic diagram of ZGNR/γ-GYND/ZGNR MMTJs. The parallel (the red arrow) or anti parallel (black arrow) configurations are shown. Panels (a–d): the centre-coupled MMTJs, the carbon chains of ZGNR is 4, 5, 6 and 7, labeled with 4C, 5C, 6C and 7C; Panels (e–h): the edge-coupled MMTJs with different carbon chains, labeled with 4E, 5E, 6E and 7E."
Fig 7
Band structures and partial density of states (PDOS) of left and right FM electrodes of APC for 6C at different bias voltages. (a), (c), (e) refer to the band structures of the left electrode at 0, 0.4, 0.8 V bias voltages; (b), (d), (f) refer to the band structures of the right electrode at 0, 0.4, 0.8 V bias voltages. The gray shades represent the electrochemical potential of the left and right electrodes. The blue and red shades represent spin-up and spin-down PDOS, respectively. K point is indicated by the gray lines. Fermi level is indicated by the black dotted lines."
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