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CoTiSb基体中Ni元素诱导的单自旋通道研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O625.632[理学—有机化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]重庆师范大学物理与电子工程学院,重庆400044, [2]河北工业大学材料科学与工程学院,天津300130
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51271071); 重庆市基础与前沿研究项目重点项目(批准号:cstc2013jj B50001); 重庆市杰出青年项目(批准号:cstc2014jcyjjq50003); 河北省青年拔尖人才支持计划资助的课题
中文摘要:

沿半Heusler结构CoTiSb合金的[001]晶体学方向,利用Ni元素连续替换一条原子链上的Ti,Sb原子,在半导体性CoTiSb基体中设计了一系列均匀分布的Ni基单原子链阵列.采用第一性原理方法,研究了Ni基单原子链的电子结构和磁性质,发现Ni-Sb单原子链具有高度自旋极化率和空穴导电特性,Ni-Ti及Ni-Ni单原子链具有100%的自旋极化率,并且在CoTiSb基体中形成了以这种Ni基单原子链为中心的、尺寸非常小的单自旋纳米柱通道.

英文摘要:

Since the spin-transfer effect was predicted in 1996, the direct-current-switched magnetic storage has received much attention. A slender nanopillar with high spin-polarized ratio of the conductive electrons is the most favorable for realizing the direct-current-switched magnetic memory. Wang et al.(Sup. Mic. 2015 86 493) showed a supercell idea used to design the nanopillar array in a semiconductor matrix. Based on this idea, in this paper, the Ni-based single atomic chains are designed in the semiconductive Co Ti Sb matrix by continuously substituting Ni for Ti, Sb, or Ti-Sb in the[001] crystallographic direction. These single atomic chains are uniformly distributed in the matrix. We investigate the electronic structures and magnetic properties of Co Ti Sb supercells with the Ni-based single atomic chains by using the first-principle calculations. The calculation results show that the single atomic chains of Ni-Sb(achieved by substituting Ni for Ti) have a high spin polarization and hole conduction properties. The single atomic chain of Ni-Ti(achieved by substituting Ni for Sb) and Ni-Ni single atomic chain(achieved by substituting Ni for Ti and Sb) both have a 100%spin polarization ration at the Fermi level. The Ni-based single atomic chain has an effect on the electronic structures of other atoms surrounding it in about a lattice length and forms a nanopillar with the center of the Ni-based single atomic chain. We predict that Co Ti Sb matrixes with the Ni-Ti and Ni-Ni single atomic chains will be good candidates for the direct-current-switched magnetic storage.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876