`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Спиновые бесщелевые полупроводники — для следующего поколения спинтроники

+11
голос

Спиновые безщелевые полупроводники — для следующего поколения спинтроники

Коллектив авторов из австралийского университета Вуллонгонг (штат Новый Южный Уэльс) опубликовала в июньском номере журнала Small обширный обзор спиновых бесщелевых полупроводников (Spin-Gapless Semiconductor, SGS).

SGS это новый класс материалов с нулевой шириной запрещённой зоны — "щели между зонами валентности и проводимости — которые имеют полностью спин-поляризованные электроны и дырки. Они перспективны для применения в спинтронных схемах, в которых отсутствуют потери энергии, связанные с электронной проводимостью.

Как правило, одни спиновый канал (одно из направления ориентации спина — вверх или вниз) в таких материалах является полупроводящим, с запрещённой зоной конечной ширины, а другой спиновый канал имеет нулевую запрещённую зону. Это значит, что пороговая энергия, требующаяся для рождения электронно-дырочных пар, равна нулю.

Как следствие, материалы SGS обладают уникальными свойствами: их зонные структуры чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям, например, к давлению или к магнитному полю.

Большую часть материалов SGS составляют ферромагнетики с высокой температурой Кюри. Зонные структуры SGS могут иметь два типа дисперсии энергии-импульса: дираковскую (линейная) или параболическую дисперсию.

Новым обзором охватываются как дираковские так и три подтипа параболических SGS в различных материальных системах.

Мобильность электронов в дираковских SGS на 2-4 порядка выше, чем в классических полупроводниках. Для возбуждения электронов в SGS требуется очень мало энергии, и концентрацией заряда очень легко управлять, например, вводя легирующую добавку или прилагая магнитное/электрическое поле.

Дираковские бесщелевые спиновые полупроводники демонстрируют полностью спин-поляризованные конусы Дирака и предлагают платформу для спинтроники и электроники с низким энергопотреблением благодаря бездиссипативным краевым состояниям, обусловленным квантовым аномальным эффектом Холла.

Спиновые безщелевые полупроводники впервые были предложены одним из авторов данного обзора, профессором Сяолинь Ваном (Xiaolin Wang) в 2008 году. С тех пор большое количество дираковских и параболических SGS было предсказано на основании теории функционала плотности, а некоторые параболические SGS были реализованы экспериментально в монослойных и объёмных материалах.


Вы можете подписаться на наш Telegram-канал для получения наиболее интересной информации

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Slack подает жалобу на Microsoft и требует антимонопольного расследования от ЕС

 
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT