فهرست

کنترل قطبش اسپینی جریان خروجی با استفاده از نانو حلقه¬ی کوانتومی شش گوشی زیگزاگی فسفرین

نشریه: زمستان ۱۳۹۶ - مقاله 7   صفحات :  345 تا 355



کد مقاله:
nm-418

مولفین:
محترم رشوند: دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده فیزیک
سید ادریس فیض ابادی: دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده فیزیک


چکیده مقاله:

در این پژوهش با استفاده از روش تابع گرین غیر¬تعادلی، در مدل بستگی قوی، قطبش اسپینی جریان خروجی در نانو حلقه-ی کوانتومی شش گوشی فسفرین متصل شده به دو رابط خطی نیمه بینهایت ایده آل، به‌صورت عددی موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می¬دهند که با کنترل شار عبوری از مرکز حلقه و هم‌چنین کنترل میدان الکتریکی اعمال‌شده به‌کل ساختار توسط ولتاژ گیت می‌توان جریان خروجی با قطبش اسپینی دلخواه داشت و از سیستم به‌عنوان یک فیلتر اسپینی برای الکترون‌های ورودی غیر قطبیده و همچنین به‌عنوان یک وارونگر اسپینی برای الکترون‌های ورودی قطبیده، بهره جست. علاوه بر این، عبور کل الکترون¬ها از سیستم نیز به‌منظور افزایش بهره¬وری دستگاه، موردبررسی قرارگرفته است. قطبش اسپینی و عبور کل بالای 90، گزارش‌شده است که کاربردهای فراوان در اسپینترونیک، حافظه‌های اسپینی و کامپیوترهای کوانتومی دارد.


Article's English abstract:

In this research, using Green´s function method in Tight binding model, the spin polarization of output current have been investigated numerically in phosphorene zigzag hexagonal quantum Nano Ring connected to two semi-finite ideal linear leads. The results show that by controlling the flux passing through the center of ring and tuning the electric field, it is possible to determine the spin polarization of output current, the system can works not only as spin filter for Non-¬polarized input current, but also as spin inverter for polarized input current. Moreover, the total electron transmission through the system is studied to increasing the system efficiency. The spin polarization and total crossing are reported over than 90 that has many applications in spintronic, spin memories and quantum computers.


کلید واژگان:
حلقه¬ی کوانتومی شش گوشی زیگزاگی، قطبش اسپینی، روش تابع گرین غیرتعادلی

English Keywords:
zigzag hexagonal quantum Nano ring, spin polarization, non-equilibrium Green's function method

منابع:

English References:
[1] Brown, Allan, and Stig Rundqvist. "Refinement of the crystal structure of black phosphorus." Acta Crystallographica 19, no. 4 (1965): 684-685. [2] Liu, Han, Adam T. Neal, Zhen Zhu, Zhe Luo, Xianfan Xu, David Tom?nek, and Peide D. Ye. "Phosphorene: an unexplored 2D semiconductor with a high hole mobility." ACS nano 8, no. 4 (2014): 4033-4041. [3] Li, Likai, Yijun Yu, Guo Jun Ye, Qingqin Ge, Xuedong Ou, Hua Wu, Donglai Feng, Xian Hui Chen, and Yuanbo Zhang. "Black phosphorus field-effect transistors." Nature nanotechnology 9, no. 5 (2014): 372-377. [4] Brent, Jack R., Nicky Savjani, Edward A. Lewis, Sarah J. Haigh, David J. Lewis, and Paul O'Brien. "Production of few-layer phosphorene by liquid exfoliation of black phosphorus." Chemical Communications 50, no. 87 (2014): 13338-13341. [5] Wang, V., Y. Kawazoe, and W. T. Geng. "Native point defects in few-layer phosphorene." Physical Review B 91, no. 4 (2015): 045433. [6] Keshtan, M. Ali M., and Mahdi Esmaeilzadeh. "Spin filtering in a magnetized zigzag phosphorene nanoribbon." Journal of Physics D: Applied Physics 48, no. 48 (2015): 485301. [7] Cai, Yongqing, Gang Zhang, and Yong-Wei Zhang. "Layer-dependent band alignment and work function of few-layer phosphorene." arXiv preprint arXiv:1409.8418 (2014). [8] Tran, Vy, Ryan Soklaski, Yufeng Liang, and Li Yang. "Layer-controlled band gap and anisotropic excitons in few-layer black phosphorus." Physical Review B 89, no. 23 (2014): 235319. [9] Popovi?, Z. S., Jamshid Moradi Kurdestany, and S. Satpathy. "Electronic structure and anisotropic Rashba spin-orbit coupling in monolayer black phosphorus." Physical Review B 92, no. 3 (2015): 035135. [10] Falkovsky, L. A. "Structure and electron bands of phosphorus allotropes." arXiv preprint arXiv:1406.7616 (2014). [11] Liang, Liangbo, Jun Wang, Wenzhi Lin, Bobby G. Sumpter, Vincent Meunier, and Minghu Pan. "Electronic bandgap and edge reconstruction in phosphorene materials." Nano letters 14, no. 11 (2014): 6400-6406. [12] Sisakht, Esmaeil Taghizadeh, Mohammad H. Zare, and Farhad Fazileh. "Scaling laws of band gaps of phosphorene nanoribbons: a tight-binding calculation." Physical Review B 91, no. 8 (2015): 085409. [13] Datta, Supriyo. Electronic transport in mesoscopic systems. Cambridge university press, 1997. [14] Ryndyk, D.A. ''Theory of Quantum Transport at Nanoscale: An Introduction''. Springer International Publishing, 2015. [15] Fallah, Farhang, and Mahdi Esmaeilzadeh. "Spin transport properties in an organic molecule in the presence of Rashba spin-orbit interaction." AIP Advances 1, no. 3 (2011): 032113. [16] Naeimi, Azadeh S., Leila Eslami, and Mahdi Esmaeilzadeh. "A wide range of energy spin-filtering in a Rashba quantum ring using S-matrix method." Journal of Applied Physics 113, no. 4 (2013): 044316.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 487
تعداد دریافت فایل مقاله : 28



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک