ИНВЕРСИЯ СПИНОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ УЛЬТРАКОРОТКИХ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК (0,9) В СИЛЬНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
Ключевые слова:
спин, спинтроника, спиновая поляризация, углеродные нанотрубки
Аннотация
Методом теории функционала проведено численное моделирование электронной структуры закрытых ук-УНТ(0,9) симметрий D3h/D3d и D3 в спинсинглетном и спинтриплетном состоянии для различных величин внешнего электрического поля. Установлена монотонная убывающая зависимость спиновой поляризации при дискретном наращивании длины трубки.
Показано, что модуляция поляризации в электрическом поле имеет спинзависимый характер: для электронов со спином “вверх” при приложении поля поляризация снижается, для электронов со спином “вниз” поляризация возрастает. При критической величине электрического поля происходит инверсия спиновой поляризации, главным каналом проводимости становится канал со спином “вниз”.
Развитые методы синтеза, высокая стабильность и возможность управления спиновой поляризацией приложением внешнего электрического поля позволяют рассматривать ук-УНТ как перспективный материал для создания спиновых вентилей и других функциональных устройств спинтроники.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 16-32-00926-мол_а.
Скачивания
Данные скачивания пока не доступны.
Литература
1. Bhaattacharya S., Akande A. and Sanvito S. Chemical Communications, 2014, vol. 50, p. 6626 DOI: 10.1039/C4CC01710B. Available at http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2014/cc/c4cc01710b#!divAbstract
2. Awschalom D. D., Flatte M. E. Nature Communications, 2007, p. 153 DOI:10.1038/nphys551. Avaible at http://www.nature.com/nphys/journal/v3/n3/full/nphys551.html
3. Murat A., Rungger I., Jin C., Sanvito S. and Schwingenschlögl U. J. of Physical Chemistry C, 2014, vol. 118, pp. 3319-3321. DOI: 10.1021/jp4100153
4. Sun L., Wei1 P., Wei J., Sanvito S. and Hou1 S. J. of Physics: Condensed Matter, 2011,vol. 23, p. 425301. doi:10.1088/0953-8984/23/42/425301
5. Wu J., and Hagelberg F. Physical Review B, 2010, vol. 81, p. 155407.
6. Kamil L., Ritschel M., Albrecht L., Krupskaya Y., Buchner B., Klingeler R. J. of Physics: Conference Series, 2010, vol. 200, p. 072061.
7. Minot E. D., Yaish Y., Sazonova V., McEuen P., Nature, 2004, vol. 428, p. 536.
8. Sanchez-Valencia J. R., Dienel T., Gröning O., et al. Nat. Lett, 2014, vol. 512, p. 61. DOI: 10.1038/nature13607. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25100481
9. Kato T., Hatakeyama R. ACS Nano, 2010. vol. 4 p. 7395-7400. DOI: 10.1021/nn102379p Avialiable at http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nn102379p
10. Tuchin A. V., Nestrugina A. V., Bityutskaya L. A., Bormontov E. N., J. of Physics: Conference Series, 2014, vol. 541, p. 012008. Available at http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/541/1/012008/pdf
11. Cioslowski J., Rao N. and Moncrieff D. J. of the American Chemical Society, 2002, vol. 124, p. 8485.
12. Rocherfort A., Salahub D. R. and Avouris. J. of Physical Chemistry B, 1999,vol. 103, p. 641.
13. Buonocore F., Trani F., Ninno D., et al. Nanotech, 2008, vol. 19, p. 025711 (6). DOI: 10.1088/0957-4484/19/02/025711. Available at: http://iopscience.iop.org/0957-4484/19/2/025711
14. Wang B-C, Wang H-W, Lin I-C, Lin Y-S, Chou Y-M and Chiu H-L. J. of the Chinese Chemical Society, 2002, vol. 50, p. 939.
15. Tuchin A. V., Ganin A. A., Zhukalin D. A., Bitytskaya L. A. and Bormontov E. N. Recent Advances in Biomedical & Chemical Engineering and Materials Science, 2014, vol. 1, p. 40 Available at http://www.europment.org/library/2014/venice/BICHE.pdf
16. Lu D., Li Y, Rotkin S. V., Ravaioli U., Schulten K. Nano Letters, 2004, vol. 4, p. 2383.
17. Yumura T., Hirahara K., Bandow S., Yoshizava, Iijima S. Chemical Physics Letters, 2004, vol. 386, p. 38.
18. Parker S. F., Bennington S. M., Taylor J. W., Herman H., Silverwood I., Albers P., Refson K. Physical Chemistry Chemical Physics, 2011, vol. 13, p. 11192.
19. Tuchin A. V., Bityutskaya L. A., Bormontov E. N., European Physical Journal D, 2015, vol. 69, p. 1
20. Schettino V., Pagliai M., and Cardini G. Journal of Physical Chemistry A, 2002, vol. 106, p. 1815.
21. Hertel I. V., Steger H, de Vries J., Weisser B., Menzel C., Kamke W. Physical Review Letters, 1992, vol. 68, p.784
22. Yoo R. K., Ruscic B., Berkowitz J. J. of Chemical Physics, 1992, vol. 96, p. 911.
23. de Vries J., Steger H., Kamke B., Menzel C., Weisser B., Kamke W., Hertel I. V. Chemical Physics Letters, 1992, vol. 188, p. 159.
24. Steger H., Holzapfel J., Hielscher A., Kamke W., Hertel I. V. Chemical Physics Letters, 1995, vol. 234, p.455.
25. Brink C., Andersen L. H., Hvelplund P., Mathur D., Voldstad J. D., Chemical Physics Letters, 1995,vol.233, p. 52.
26. Wang X. B., Ding C. F. and Wang L. S. J. of Chemical Physics, 1999, vol. 110, p. 8217.
27. Dresselhaus M. S., Dresselhaus G. and Saito R. Carbon, 1995, vol. 33 p. 883.
28. Saito R., Fujita M., Dresselhaus G. and Dresselhaus M. Physical Review B, 1992,vol. 46 p. 1804.
29. Odom T. W., Huang J. L., Kim P. and Lieber C. M. Nature, 1998,vol. 391, p. 62.
30. Ouyang M., Huang J. L. and Lieber C. M. Accounts of Chemical Research, 2002, vol.35 p. 1018.
2. Awschalom D. D., Flatte M. E. Nature Communications, 2007, p. 153 DOI:10.1038/nphys551. Avaible at http://www.nature.com/nphys/journal/v3/n3/full/nphys551.html
3. Murat A., Rungger I., Jin C., Sanvito S. and Schwingenschlögl U. J. of Physical Chemistry C, 2014, vol. 118, pp. 3319-3321. DOI: 10.1021/jp4100153
4. Sun L., Wei1 P., Wei J., Sanvito S. and Hou1 S. J. of Physics: Condensed Matter, 2011,vol. 23, p. 425301. doi:10.1088/0953-8984/23/42/425301
5. Wu J., and Hagelberg F. Physical Review B, 2010, vol. 81, p. 155407.
6. Kamil L., Ritschel M., Albrecht L., Krupskaya Y., Buchner B., Klingeler R. J. of Physics: Conference Series, 2010, vol. 200, p. 072061.
7. Minot E. D., Yaish Y., Sazonova V., McEuen P., Nature, 2004, vol. 428, p. 536.
8. Sanchez-Valencia J. R., Dienel T., Gröning O., et al. Nat. Lett, 2014, vol. 512, p. 61. DOI: 10.1038/nature13607. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25100481
9. Kato T., Hatakeyama R. ACS Nano, 2010. vol. 4 p. 7395-7400. DOI: 10.1021/nn102379p Avialiable at http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nn102379p
10. Tuchin A. V., Nestrugina A. V., Bityutskaya L. A., Bormontov E. N., J. of Physics: Conference Series, 2014, vol. 541, p. 012008. Available at http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/541/1/012008/pdf
11. Cioslowski J., Rao N. and Moncrieff D. J. of the American Chemical Society, 2002, vol. 124, p. 8485.
12. Rocherfort A., Salahub D. R. and Avouris. J. of Physical Chemistry B, 1999,vol. 103, p. 641.
13. Buonocore F., Trani F., Ninno D., et al. Nanotech, 2008, vol. 19, p. 025711 (6). DOI: 10.1088/0957-4484/19/02/025711. Available at: http://iopscience.iop.org/0957-4484/19/2/025711
14. Wang B-C, Wang H-W, Lin I-C, Lin Y-S, Chou Y-M and Chiu H-L. J. of the Chinese Chemical Society, 2002, vol. 50, p. 939.
15. Tuchin A. V., Ganin A. A., Zhukalin D. A., Bitytskaya L. A. and Bormontov E. N. Recent Advances in Biomedical & Chemical Engineering and Materials Science, 2014, vol. 1, p. 40 Available at http://www.europment.org/library/2014/venice/BICHE.pdf
16. Lu D., Li Y, Rotkin S. V., Ravaioli U., Schulten K. Nano Letters, 2004, vol. 4, p. 2383.
17. Yumura T., Hirahara K., Bandow S., Yoshizava, Iijima S. Chemical Physics Letters, 2004, vol. 386, p. 38.
18. Parker S. F., Bennington S. M., Taylor J. W., Herman H., Silverwood I., Albers P., Refson K. Physical Chemistry Chemical Physics, 2011, vol. 13, p. 11192.
19. Tuchin A. V., Bityutskaya L. A., Bormontov E. N., European Physical Journal D, 2015, vol. 69, p. 1
20. Schettino V., Pagliai M., and Cardini G. Journal of Physical Chemistry A, 2002, vol. 106, p. 1815.
21. Hertel I. V., Steger H, de Vries J., Weisser B., Menzel C., Kamke W. Physical Review Letters, 1992, vol. 68, p.784
22. Yoo R. K., Ruscic B., Berkowitz J. J. of Chemical Physics, 1992, vol. 96, p. 911.
23. de Vries J., Steger H., Kamke B., Menzel C., Weisser B., Kamke W., Hertel I. V. Chemical Physics Letters, 1992, vol. 188, p. 159.
24. Steger H., Holzapfel J., Hielscher A., Kamke W., Hertel I. V. Chemical Physics Letters, 1995, vol. 234, p.455.
25. Brink C., Andersen L. H., Hvelplund P., Mathur D., Voldstad J. D., Chemical Physics Letters, 1995,vol.233, p. 52.
26. Wang X. B., Ding C. F. and Wang L. S. J. of Chemical Physics, 1999, vol. 110, p. 8217.
27. Dresselhaus M. S., Dresselhaus G. and Saito R. Carbon, 1995, vol. 33 p. 883.
28. Saito R., Fujita M., Dresselhaus G. and Dresselhaus M. Physical Review B, 1992,vol. 46 p. 1804.
29. Odom T. W., Huang J. L., Kim P. and Lieber C. M. Nature, 1998,vol. 391, p. 62.
30. Ouyang M., Huang J. L. and Lieber C. M. Accounts of Chemical Research, 2002, vol.35 p. 1018.
Опубликован
2017-11-06
Как цитировать
Glushkov, G. I., Tuchin, A. V., Efimov, N. N., & Bormontov, E. N. (2017). ИНВЕРСИЯ СПИНОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ УЛЬТРАКОРОТКИХ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК (0,9) В СИЛЬНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ. Конденсированные среды и межфазные границы, 19(1), 37-41. https://doi.org/10.17308/kcmf.2017.19/174
Выпуск
Раздел
Статьи
