論文の概要: Doping isolated one-dimensional antiferro-magnetic semiconductor
Vanadium tetrasulfide ($VS_4$) nanowires with carriers induces
half-metallicity
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.12658v1
- Date: Fri, 29 Jan 2021 15:50:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-13 08:51:56.389785
- Title: Doping isolated one-dimensional antiferro-magnetic semiconductor
Vanadium tetrasulfide ($VS_4$) nanowires with carriers induces
half-metallicity
- Title（参考訳）: 一次元反強磁性半導体バナジウムテトラスルフィド(VS_4$)ナノワイヤのドーピングによる半金属化
- Authors: Shuo Li, Junjie He, Petr Nachtigall, Lukas Grajciar and Federico
Brivio
- Abstract要約: 準一次元(1D)バナジウムテトラスルフィド(VS_4$)ナノワイヤ(NWs)は、互いに結合してバルク相を形成する合成半導体である。
バルク相の幾何学的,電子的,磁気的性質について検討し,$VS_4$NWsを分離した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5246176704798495
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Quasi one-dimensional (1D) vanadium tetrasulfide ($VS_4$) nanowires (NWs) are
synthetic semiconductors which combine with each other through Van der Waals
interactions to form bulk phases. However, the properties of these individual
nanowires remain unknown. Nevertheless, our calculations of their stability
indicate that $VS_4$) NWs can be separated from their bulk structures.
Accordingly, we theoretically investigated the geometrical, electronic, and
magnetic properties of bulk phase and isolated $VS_4$ NWs. Our results indicate
that both bulk phase and isolated $VS_4$ NWs are semiconductors with band gaps
of 2.24 and 2.64 eV, respectively, and that they prefer the antiferromagnetic
(AFM) ground state based on DFT calculations. These calculations also suggested
that isolated $VS_4$ NWs show half-metallic antiferromagnetism upon electron
and hole doping because carrier doping splits the spin degeneracy to induce
local spin polarisation. As a result, spin polarisation currents in isolated
$VS_4$ NWs can be manipulated with locally applied gate voltage. Therefore,
these 1D AFM materials have a high potential for advancing both fundamental
research and spintronic applications because they are more resistant to
magnetic perturbation than their 1D ferromagnetic counterparts.
- Abstract（参考訳）: 準一次元(1次元)四硫化バナジウム(vs_4$)ナノワイヤ(nws)は、ファンデルワールス相互作用を介して結合しバルク相を形成する合成半導体である。
しかし、これらの個々のナノワイヤの性質は不明である。
それにもかかわらず、安定性の計算は、$VS_4$) NWsがバルク構造から分離可能であることを示している。
そこで我々は,バルク相の幾何学的,電子的,磁気的性質を理論的に検討し,$VS_4$NWsを分離した。
以上の結果から,バルク相と孤立$VS_4$NWsはそれぞれ2.24eVと2.64eVのバンドギャップを持つ半導体であり,それぞれDFT計算に基づく反強磁性(AFM)基底状態を好むことが示唆された。
これらの計算はまた、孤立した$vs_4$ nws が電子とホールドーピングで半金属反強磁性を示すことを示唆した。
その結果、孤立した$VS_4$NWsのスピン偏極電流を局所的なゲート電圧で操作できる。
したがって、これらの1次元AFM材料は、1次元強磁性材料よりも磁気摂動に強いため、基礎研究とスピントロニクス応用の両方を前進させる可能性が高い。
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