二維磁性材料YN2和VS2的自旋輸運性質(zhì)研究.pdf

1、二維類石墨烯材料由于其本身獨特的物理化學(xué)性質(zhì)、超薄厚度以及容易制備等優(yōu)點，在電子學(xué)和電化學(xué)中有著重要的應(yīng)用前景。然而，這些二維材料大部分是無磁的，需要外加電場、襯底、應(yīng)變、缺陷或摻雜等條件才能引入磁性。但是這些條件在實驗上不容易實現(xiàn)，從而限制了其在自旋電子學(xué)中的應(yīng)用。最近有研究報道了兩個具有內(nèi)稟鐵磁性的類石墨烯二維材料：半金屬鐵磁體YN2單層和鐵磁性半導(dǎo)體VS2薄片。為了探究它們在自旋電子學(xué)和熱自旋電子學(xué)中的應(yīng)用，我們在此設(shè)計了基于這兩

2、個二維材料的自旋電子學(xué)器件和熱自旋電子學(xué)器件，采用密度泛函理論結(jié)合非平衡態(tài)格林函數(shù)的方法對其自旋輸運性質(zhì)進行了研究。
　　我們發(fā)現(xiàn)，基于YN2單層的自旋電子學(xué)器件在外加偏壓下具有完美的雙向自旋過濾效應(yīng)和雙向自旋二極管效應(yīng)。另外，器件在僅靠溫差的驅(qū)動下產(chǎn)生了方向相反的自旋電流，表現(xiàn)出明顯的自旋塞貝克效應(yīng)。我們從基于YN2單層的器件的電極態(tài)密度出發(fā)分析了原子軌道對電輸運的貢獻；基于VS2單層的器件也表現(xiàn)出了自旋塞貝克效應(yīng)，同時具有較好