Conference publications

Abstracts

XXIV conference

Моделирование спиновой поляризации одностенных углеродных нанотрубок (0,9) во внешнем электрическом поле

Глушков Г.И., Тучин А.В.

Воронежский государственный университет, Россия, 394006, Воронеж, Университетская пл. д.1, 8(4732)2281160, green5708@yandex.ru

Поиск материалов, в которых достигается значительная спиновая поляризация является одной из основных задач полупроводниковой спинтроники[1]. Высокая стабильность и поляризуемость углеродных нанотрубок (УНТ) объясняют существенную спиновую поляризацию и возможность управления ей приложением внешнего электрического поля [2,3].

Целью работы является исследование размернозависимой перестройки электронной структуры чистых ук-ОУНТ симметрии D3h, D3d и D3 в спинсинглетном и спинтриплетном состояниях и влияния внешнего электрического поля на спиновую поляризацию

Неограниченным методом DFT в кластерном приближении проводились расчеты полной энергии, зазора между граничными орбиталями и спиновой поляризации. В качестве обменного функционала выбран LSDA . В качестве базисного набора выбран валентно-расщепленный базис 3-21G(dp). Расчеты проводились в программном комплексе Gaussian03.

Расчет спиновой поляризации проводился независимо для двух спиновых каналов проводимости. Установлена монотонное убывание поляризации при дискретном наращивании длины с 50% до 4% для симметрии D3 и с 14% до 3% для симметрии D3h/D3d. Обнаружена чувствительность смещения Штарка граничных орбиталей триплетного состояния ук-ОУНТ (0, 9) к ориентации спинов, приводящая к разной по знаку модуляции ширины запрещенной зоны для электронов со спином вверх и вниз.

При приложении внешнего электрического поля наблюдается уменьшение спиновой поляризации электронов со спином «вверх» и увеличение для электронов со спином «вниз». При напряженности поля E=0.5 В/Å достигнуто двукратное увеличение спиновой поляризации электронов со спином «вниз», происходит инверсия поляризации основного канала. Возможность управления спиновой поляризацией внешним электрическим полем определяет перспективность применения ОУНТ в качестве функционального материала спинтронных устройств

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект №16-32- 00926 мол_а)

Литература

1.[1] Bhattacharya S., et al. // Chem. Comm. 50, 6626 (2014).

2.[2] Yang L., et al. // J. Chem, Phys. 142 (2015);

3.[3] Wu J., et al. // Phys. Rev. B 81 155407 (2010).

• view as PDF (in Russian) (PDF)