سپین فیلتر قابل تنظیم در نانو نوار زیگزاگ سیلیسین مغناطیسی تحت یک میدان الکتریکی ناهمگن

نویسندگان

دانشکده فیزیک دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

با بکار بردن روش تابع گرین غیر تعادلی، خواص ترابرد الکترونی وابسته به اسپین در نانو نوار زیگزاگ سیلیسین بررسی شده است. در غیاب میدان تبادلی، رسانش الکتریکی می‌تواند بوسیله میدان الکتریکی ناهمگن تنظیم شود. نانو نوار سیلیسین در این حالت به عنوان یک ترانزیستور اثر میدانی چند دیجیتاله عمل می‌کند. با قرار دادن زیر لایه فرومغناطیس در نانو نوار سیلیسین در آن میدان‌های تبادلی القاء می‌شود. علاوه برآن، ما یک میدان الکتریکی ناهمگن با بکاربردن میدان‌های الکتریکی خارجی بطور مستقل بر روی هر دو لبه نانو نوار سیلیسین برای دستکاری خواص رسانش الکترونی وابسته به اسپین بکار می‌بریم. ما دریافتیم که قطبش اسپینی کامل می‌تواند در حضور میدان الکتریکی ناهمگن و میدان تبادلی اتفاق بیفتد و نانو نوار می‌تواند به عنوان اسپین فیلتر کامل عمل کند. راستای اسپین الکترون‌های عبوری می‌تواند به آسانی بوسیله معکوس کردن راستای میدان الکتریکی در لبه‌های نانو نوار تغییر داده شود. همچنین در این مورد، راستای قطبش اسپینی می‌تواند با تغییر دادن انرژی فرمی الکترون تنظیم شود.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Tunable Spin–Filter in a Magnetized Zigzag Silicene Nanoribbon under an Inhomogeneous Electrical Field

نویسندگان [English]

  • M. Farokhnezhad
  • M. Esmaeilzadeh
Department of Physics, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Using the non-equilibrium Green’s function method, the spin-dependent electron transport properties of a zigzag silicene nanoribbon are studied. In the absence of exchange field, the electrical conductance can be tuned by an inhomogeneous electrical field. In this state, the nanoribbon acts as a multi-digit field effect transistor. The depositing of ferromagnetic sub layer induces exchange fields in the silicene nanoribbon. In addition, we use an inhomogeneous electrical field by applying external electric fields independently on the both edges of the silicene nanoribbon to manipulate the spin dependent electron conductance properties. We find that complete spin polarization can take place in the presence of an inhomogeneous electric field and exchange field. Here, the nanoribbon can work as a perfect spin filter. The spin direction of transmitted electrons can be easily changed by reversing the electric field direction in the edges of the silicene nanoribbon. Also, in this case, the spin polarization direction can be controlled by changing the electron Fermi energy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • non-equilibrium Green’s function
  • silicene nanoribbon
  • exchange field
  • inhomogeneous electrical field