論文の概要: Geometry-Driven Charge and Spin Transport in $\beta12$ Borophene Quantum Dots

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.17412v1
• Date: Mon, 20 Oct 2025 10:55:19 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-25 00:56:39.419045
• Title: Geometry-Driven Charge and Spin Transport in $\beta12$ Borophene Quantum Dots
• Title（参考訳）: ボロフェン量子ドットにおける幾何駆動電荷とスピン輸送
• Authors: Seyed Mahdi Mastoor, Amirhossein Ahmadkhan Kordbacheh,
• Abstract要約: ボローフェン量子ドットの電荷とスピン輸送に幾何がどのように影響するかに関する理論的研究がなされている。 本研究は、円盤と半無限ジグザグとアームチェアボロフェンナノリボン鉛とを繋ぐ通常の六角形領域を含む2つの異なる中央領域について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: Theoretical research has been conducted to study how geometry affects charge and spin transport in $\beta\mathrm{12}$ borophene quantum dots, which are confined systems. The study examined two distinct central regions, which included a circular disc and a regular hexagonal area that connected to semi-infinite zigzag and armchair borophene nanoribbon leads. The system was described by a five-band tight-binding Hamiltonian parameterized using first-principles data, and the transport properties were calculated within the non-equilibrium Green's function framework. Spin resolved transmissions and spin polarization were computed for a range of lead widths and proximity-induced exchange field strengths. The analysis revealed distinct transport characteristics determined by geometry and edge configuration: armchair-connected structures exhibited broader and more stable fully spin-polarized windows compared with zigzag-connected counterparts. Furthermore, critical lead-width thresholds ($\approx 1.01$ nm for zigzag and $\approx 0.87$ nm for armchair) and a moderate exchange field above which complete spin filtering occurs were identified. The results highlight the strong influence of edge termination and confinement geometry on transport properties and provide useful design guidelines for developing borophene-based nanoscale spintronic devices.
• Abstract（参考訳）: 幾何が電荷とスピン輸送にどのように影響するかを$\beta\mathrm{12}$ボロフェン量子ドット(英語版)で研究するために、理論的研究がなされている。 この研究は、円盤と半無限ジグザグとアームチェアボロフェンナノリボン鉛に繋がる通常の六角形領域を含む2つの異なる中央領域を調査した。 このシステムは、第一原理データを用いてパラメータ化された5バンド強結合ハミルトンにより記述され、非平衡グリーン関数の枠組み内で輸送特性を計算した。 スピン分解透過とスピン偏極は、様々な鉛幅と近接誘起交換場強度に対して計算された。 アームチェアに接続された構造は、ジグザグに接続されたものと比べ、より広く、より安定した完全なスピン偏極窓を示していた。 さらに、Zigzagの臨界鉛幅閾値(Zigzagは\approx 1.01$ nm、アームチェアは$\approx 0.87$ nm)と、完全なスピンフィルタリングが起こるような中程度の交換場を同定した。 その結果, エッジ終端および閉じ込め形状が輸送特性に及ぼす影響が強く, ボロフェン系ナノスケールスピントロニクスデバイスの開発に有用な設計ガイドラインが得られた。

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