بررسی گسترده از spin-فاقد شکاف و خلل و نیمه هادی ها: نسل بعدی spintronics نامزدهای

دانشگاه ولونگونگ تیم منتشر کرده است یک بررسی گسترده از spin-فاقد شکاف و خلل و نیمه هادی ها (SGSs) .

چرخش فاقد شکاف و خلل و نیمه هادی ها (SGSs) یک کلاس جدید از صفر فاصله مواد که به طور کامل چرخش قطبی الکترون ها و حفره ها.

مطالعه جلوتر جستجو برای مواد است که اجازه می دهد برای فوق العاده سریع و فوق العاده کم انرژی 'spintronic' الکترونیک بدون تلف اتلاف انرژی از هدایت الکتریکی.

خود را تعریف اموال SGS مواد مربوط به خود را 'bandgap', شکاف بین مواد valence و هدایت گروههای که تعریف خود را از خواص الکترونیکی.

به طور کلی در یک چرخش کانال (یعنی یکی از چرخش جهت بالا یا پایین) است نیمه رسانایی با محدود گاف در حالی که دیگر چرخش کانال یک بسته (صفر) گاف.

در یک spin-فاقد شکاف و خلل نیمه هادی (SGS), هدایت و valence باند لبه های لمسی در یک چرخش کانال و هیچ آستانه انرژی مورد نیاز برای حرکت الکترون ها از اشغال (valence) متحده برای خالی (هدایت) متحده است.

این ملک می دهد این مواد خواص منحصر به فرد: خود گروه سازه های بسیار حساس به نفوذ خارجی (به عنوان مثال فشار و یا میدان مغناطیسی).

بسیاری از SGS مواد تمام مواد فرومغناطيس با بالا کوری درجه حرارت.

گروه سازه های SGSs می توانید دو نوع از انرژی-تکانه پراکندگی: دیراک (خطی) پراکندگی یا سهموی پراکندگی.

جدید, نقد و بررسی هر دو دیراک و سه زیر نوع سهموی SGSs در مواد مختلف سیستم است.

برای دیراک نوع SGS خود الکترون تحرک است دو تا چهار سفارشات از قدر بالاتر از کلاسیک نیمه هادی ها. انرژی بسیار کمی مورد نیاز است برای تحریک الکترون ها در یک SGS شارژ غلظت بسیار آسانی tuneable'. برای مثال این می تواند انجام شود با معرفی یک عنصر جدید (دوپینگ) و یا با استفاده از یک میدان مغناطیسی و میدان الکتریکی (gating).

دیراک نوع چرخش فاقد شکاف و خلل و نیمه هادی ها در این نمایشگاه به طور کامل چرخش قطبی مخروط دیراک و ارائه یک پلت فرم برای spintronics و مصرف کم انرژی الکترونیک از طریق dissipationless لبه متحده رانده شده توسط کوانتومی غیر عادی اثر هال.

"کاربردهای بالقوه SGSs در نسل بعدی spintronic دستگاه ها مشخص شده همراه با پایین - الکترونیک های نوری و با سرعت بالا و مصرف انرژی پایین است." به گفته پروفسور Xiaolin وانگ که مدیر موسسه ابررسانا و الکترونیکی مواد UoW و تم رهبر ناوگان.

پس از چرخش-فاقد شکاف و خلل و نیمه هادی ها (SGSs) برای اولین بار پیشنهاد شده توسط s استاد Xiaolin وانگ در سال 2008 تلاش در سراسر جهان برای پیدا کردن نامزد مناسب مواد به خصوص متمرکز در دیراک نوع SGSs.

در دهه گذشته تعداد زیادی از دیراک یا سهموی نوع SGSs پیش بینی شده توسط نظریه تابعی چگالی و برخی سهموی SGSs شده اند تجربی نشان داده در هر دو تک لايه و مواد فله.

###

نقد و بررسی کاغذ Spin-فاقد شکاف و خلل و نیمه هادی ها در مجله منتشر شد کوچک در ژوئن 2020 (DOI 10.1002/smll.201905155).

نویسندگان اذعان حمایت مالی از شورای پژوهش استرالیا از طریق مرکز تعالی برنامه و تشکر از Tania نقره برای سهم.

خواص رمان و اتمی-نازک مواد مورد مطالعه در ناوگان استرالیا شورای پژوهشی مرکز تعالی در این مرکز را قادر می سازد فن آوری A.

مرکز آینده کم انرژی فن آوری الکترونیک (ناوگان) است که با همکاری بیش از صد محققان به دنبال توسعه فوق العاده پایین انرژی الکترونیک به صورت چالش استفاده از انرژی در محاسبات است که در حال حاضر مصرف 8% جهانی برق و دو برابر شدن در هر دهه.

نقد و بررسی co-نویسنده پروفسور Xiaolin وانگ آگهی ناوگان دانشگاه ولونگونگ گره و همچنین به عنوان پیشرو را قادر می سازد فن آوری تیم توسعه این رمان و اتمی نازک مواد زیر بنای ناوگان جستجو برای فوق العاده پایین انرژی الکترونیک, مدیریت سنتز و خواص رمان 2D مواد در دانشگاه ولونگونگ

پروفسور وانگ آگهی ناوگان تلاش برای بهره برداری از اتهام و چرخش اثرات کوانتومی مغناطیسی عایق توپولوژیکی و همچنین ساخت با کیفیت بالا و نمونه برای تحقیقات مشترک با ناوگان محققان در موناش, UNSW, ANU و RMIT.

Dr Zengji یو یک ناوگان محقق مشغول به کار در کنار پروفسور وانگ در موسسه ابررسانا & مواد الکترونیکی و استرالیا موسسه نوآورانه مواد (AIIM) در دانشگاه ولونگونگ استرالیا است. Dr یو پژوهش با تمرکز بر nanofabrication کوانتومی حمل و نقل و اپتیک topological و چرخش فاقد شکاف و خلل و مواد. او طرح و ساخت الکترونیکی و دستگاه های نوری با استفاده از رمان فیزیک topological مواد.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.