بررسی ویژگی نیم فلزی تکالیهSiC آالیش یافته بااتمهای منگنز به منظور کاربرددرنانو اسپینترونیک

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه خوارزمی، تهران

2 پژوهشکده علوم کاربردی، دانشگاه خوارزمی، کرج

چکیده

در این پژوهش، ویژگیهای ساختاری، الکترونی و مغناطیسی تک الیه SiC آالیش یافته با اتمهای منگنز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مربوط به ویژگی الکتریکی نشان میدهد که تک الیه SiC خالص، بر خالف گرافین خالص، دارای گاف نواری قابل توجهی است، که باعث کابرد آن در صنعت الکترونیک میشود. پایدارترین ساختار با در نظر گرفتن اتمهای منگنز بر ر اتمهای کربن، اتم سیلیسیم و مرکز شش ضلعی با انجام واهلش کامل موقعیتهای اتمی و پارامترهای شبکه، مشخص شد. نتایج محاسبات نشان میدهد که پایدارترین حالت این ترکیب برای حالتی است که اتمهای منگنز روی اتمهای کربن قرار میگیرند. بنابراین، برای این ساختار، ویژگی الکترونی و مغناطیسی محاسبه شده است. نمودارهای چگالی حاالت جزئی و کلی بیانگر وجود ویژگی نیم-فلزی در این ترکیب است. در نتیجه از این تک الیه میتوان در ساخت قطعات نانواسپینترونیکی و شیرهای اسپینی استفاده کرد. همچنین در این مقاله تالش شده که با رسم نمودارهای ساختار نواری وابسته به اسپین و مقایسه آن با چگالی حاالت جزئی، سازوکار ایجاد خاصیت نیم-فلزی در این مواد مورد بررسی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Investigation ofthe Half-metallic Properties of Mn-doped SiC Monolayer for Nanospintronic Applications

نویسندگان [English]

  • M. Rostami 1 2
  • M. Afkani 1
  • M. Abedi 1
  • P. Aman Torkaman 1
1 Faculty of Physics, Kharazmi University, Tehran
2 Faculty of Physics, Kharazmi University, Tehran
چکیده [English]

In this study, the structural, electronic and magnetic properties of silicon carbide monolayer coated with manganese have been investigated. The results of the electrical properties show that, in contrast to graphene, the pristine SiC monolayer has a sizeable band-gap which makes it suitable for application in electronics industry. The most stable structure was identified by considering manganese atoms on carbon atoms, silicon atoms, and hexagon centers with doing the complete relaxations of atomic positions and cell parameters. The results of the calculations show that the most stable state of this compound is related to the case when manganese atoms are deposited on carbon atoms. Therefore, the electronic and magnetic properties are calculated for this structure. The partial and total density of states indicate the existence of half-metallicity in this compound. As a result, this monolayer can be used to make Nano spintronic components and spin valves. Also, in this paper, we tried to study the mechanism for the formation of half-metallic by plotting spin-dependent band structure diagrams and comparing them with the partial density of states

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano spintronic
  • Atomic monolayers
  • Half-metallic ferromagnets
  • Band structure