스핀 갭리스 반도체
Spin gapless semiconductor |
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| 응집 물질 물리학 |
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| 단계 · 상전이 · QCP |
스핀 갭리스 반도체는 다른 스핀 채널에 대해 밴드 갭(즉, '갭리스')이 없는 반면 다른 스핀 채널에는 유한한 갭이 있는 방식으로 서로 다른 스핀 채널에 대해 고유한 전기적 밴드 구조를 가진 새로운 종류의 재료입니다.
스핀갭리스 반도체에서는 전도 및 원자가 밴드 에지가 접촉하기 때문에 점유(원자가) 상태에서 공(전자가) 상태로 전자를 이동시키기 위해 역치 에너지가 필요하지 않다.이는 스핀갭이 없는 반도체에 고유한 특성을 부여합니다. 즉, 밴드 구조가 외부의 영향(예: 압력 또는 자기장)에 매우 민감합니다.[1]
SGS에서 전자를 자극하는 데 필요한 에너지가 매우 적기 때문에 전하 농도는 매우 쉽게 '조정 가능'합니다.예를 들어 새로운 소자를 도입(도핑)하거나 자기장 또는 전계를 인가(게이트)함으로써 이를 수행할 수 있습니다.
2017년에 확인된 새로운 유형의 SGS인 Dirac-type spin-gapless semiconductors는 선형 분산을 가지며 스핀-궤도 커플링이 스핀 완전 편광 전도 및 원자가 대역을 위한 갭을 열고 그 결과 샘플의 내부가 하나의 표본이 되기 때문에 질량이 없는 스핀트로닉스에 이상적인 플랫폼으로 여겨지고 있다.n 단, 전류는 시료 가장자리에서 저항 없이 흐를 수 있습니다.양자 이상 홀 효과는 이전에 자기 도프 위상 [1]절연체에서만 확인되었습니다.
Dirac/선형 SGS와 마찬가지로 SGS의 또 다른 주요 범주는 포물선 스핀 갭리스 [2]반도체이다.[3]
이런 물질의 전자 이동도는 기존 [4]반도체보다 2~4계단 높다.
예측과 검출
스핀갭리스 반도체는 2008년 호주 [5]울롱공 대학의 샤오린 왕(Shiaolin Wang)의 논문에서 새로운 스핀트로닉스 개념과 새로운 등급의 스핀트로닉 재료로 처음 제안되었습니다.[6] [7]
속성 및 응용 프로그램
스핀 방향에 대한 밴드갭의 의존성은 높은 캐리어 스핀 편광으로 이어지며 스핀트로닉스 애플리케이션에 [8]유망한 스핀 제어 전자 및 자기 특성을 제공합니다.
스핀 갭리스 반도체는 하전된 입자가 완전히 스핀 편극될 수 있기 때문에 적은 양의 외부 [1]에너지로만 스핀을 제어할 수 있기 때문에 스핀 갭리스 반도체에 적합한 재료입니다.
레퍼런스
- ^ a b c "Spin gapless semiconductors: Promising materials for novel spintronics and dissipationless current flow ARC Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies".
- ^ a b Wang, Xiaotian; Li, Tingzhou; Cheng, Zhenxiang; Wang, Xiao-Lin; Chen, Hong (2018). "Recent advances in Dirac spin-gapless semiconductors". Applied Physics Reviews. 5 (4): 041103. Bibcode:2018ApPRv...5d1103W. doi:10.1063/1.5042604. S2CID 125280965.
- ^ Wang, Xiaotian (2018). "Search for a new member of parabolic-like spin-gapless semiconductors: The case of diamond-like quaternary compound CuMn2InSe4". Applied Physics Reviews. 10: 301. Bibcode:2018ResPh..10..301H. doi:10.1016/j.rinp.2018.06.031.
- ^ Wang, Xiao-Lin (2016). "Dirac spin-gapless semiconductors: Promising platforms for massless and dissipationless spintronics and new (quantum) anomalous spin Hall effects". National Science Review. 4 (2): 252–257. arXiv:1607.06057. doi:10.1093/nsr/nww069.
- ^ Wang, Xiaolin (18 April 2008). "Proposal for a New Class of Materials: Spin Gapless Semiconductors". Physical Review Letters. 100 (15): 156404. Bibcode:2008PhRvL.100o6404W. doi:10.1103/physrevlett.100.156404. PMID 18518135.
- ^ "Media Centre University of Wollongong".
- ^ "Gapless oxide semiconductors: Designer spin". NPG Asia Materials: 1. 2008. doi:10.1038/asiamat.2008.78.
- ^ "Half-Metals and Spin-Gapless Semiconductors".
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