纳米自旋电子材料与器件团队
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《Nanoscale》发表研究生张梦涵关于自旋谷极化霍尔效应研究新成果

利用能谷自由度和自旋自由度作为信息载体的自旋谷电子学近年来吸引了科研人员的广泛关注,其在谷电子学器件领域具有潜在应用前景。通过控制电子在不同能谷中的数量,进而产生自旋谷极化是制成谷电子学器件的先决条件。

在本工作中,我们基于第一性原理计算提出了一种理想的候选材料来实现这些新奇的性质,即氰基修饰单层BiAsSbAs薄膜。计算表明在面内拉伸应力达到4.7%和6.8%时二者结构会产生的自旋谷耦合狄拉克 (svDP)态。而进一步分析表明,ML-BiAs(CN)2ML-SbAs(CN)2的在面内拉伸应力调控下发生了spxy轨道的能带反转,并通过边缘的局域态密度,确定了材料的拓扑性。而svDP态则是处于平庸态和非平庸态拓扑相变的临界态,随后我们建立了一个有效的TB模型,通过U 来描述外应力作用下svDP的物理特性和拓扑相。在这里我们所讨论的物理特性为自旋霍尔效应和谷极化相结合的二维材料提供了一条途径,将在谷电子学器件领域具有潜在的应用前景。

该工作发表在一区期刊《Nanoscale》上,泰山学者特聘专家张昌文教授为通讯作者。本文获得泰山学者工程(No.ts20190939)和山东省自然科学基金(No. ZR2018MA033)的资助。

文章链接: 2020, DOI: 10.1039/C9NR09545D

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