Polarisasi Lembah yang Dapat Dikontrol Menggunakan Cacat Garis Ganda Silicene Karena Kopling Orbit Spin Rashba
Abstrak
Kami secara teoritis menyelidiki polarisasi lembah dalam silicene dengan dua cacat garis paralel karena kopling spin-orbit Rashba (RSOC). Ditemukan bahwa selama RSOC melebihi kopling spin-orbit intrinsik (SOC), koefisien transmisi dari dua lembah berosilasi dengan periodisitas dan intensitas yang sama, yang terdiri dari puncak transmisi lebar dan dataran transmisi nol. Namun, dengan adanya medan listrik tegak lurus, periodisitas osilasi lembah pertama meningkat, sedangkan lembah kedua memendek, menghasilkan daerah dataran tinggi puncak-nol yang sesuai, di mana polarisasi lembah sempurna dapat dicapai. Selain itu, polarisasi lembah dapat diubah dari 1 ke 1 dengan mengontrol kekuatan medan listrik. Temuan kami menetapkan rute yang berbeda untuk menghasilkan arus terpolarisasi lembah dengan cara listrik murni dan membuka pintu untuk aplikasi yang menarik dari semikonduktor valleytronics.
Pengantar
Silicene, kisi monolayer-honeycomb dengan tekuk rendah dari atom silikon, adalah alternatif yang berpotensi menarik untuk graphene untuk aplikasi valleytronic. Struktur dengan tekuk rendah menimbulkan spin-orbit coupling (SOC) yang relatif besar dalam silika, dan celah energi yang cukup besar sekitar 1,55 meV diperkirakan pada titik Dirac K dan K
′
[1] Berbeda dari graphene, hubungan dispersi energi rendah silika adalah parabola daripada bentuk linier. Difasilitasi oleh struktur tekuk, struktur pita silicene dapat dikontrol dengan menerapkan medan listrik, dan bahkan transisi fase topologi dari isolator Quantum spin Hall ke isolator Quantum Valley Hall dapat terjadi[2, 3]. Silicene telah berhasil disintesis pada permukaan substrat seperti Ag(111), Ir(111), dan ZrB2(0001)[4–6], dan struktur stabil bebasnya juga telah diprediksi dalam beberapa studi teoritis[7 ]. Yang paling penting, transistor efek medan silicene suhu kamar (FET) telah berhasil diamati secara eksperimental [8]. Penyesuaian medan listrik dan kompatibilitas dengan perangkat berbasis silikon yang ada menjadikan silika sebagai bahan dua dimensi yang potensial untuk aplikasi di valleytronics generasi berikutnya.
Dalam material dua dimensi (2D) seperti graphene dan dichalcogenides logam transisi(MoS2 , dll.), batas butir antara dua domain material dengan orientasi kristalografi yang berbeda adalah pilihan ideal untuk mencapai polarisasi lembah dan telah menarik banyak perhatian [9-14]. Baru-baru ini, cacat garis diperpanjang (ELDs) di silicene telah diselidiki secara ekstensif menurut perhitungan prinsip pertama [15, 16], dan 5-5-8 ELD (disingkat sebagai "cacat garis" berikut) ditemukan struktur yang paling stabil dan paling mudah dibentuk. Polarisasi spin dan lembah dari cacat garis silicene telah diselidiki secara teoritis [17-19]. Pembentukan cacat garis dapat divisualisasikan sebagai jahitan tepi zigzag dari dua butir Si dengan atom Si teradsorpsi, di mana kedua sisi cacat garis menunjukkan perilaku seperti keadaan tepi semu dan batas butir dari tepi zigzag bertindak sebagai tepi semu [16] Jelas, kisi seperti itu memiliki simetri cermin sehubungan dengan garis cacat dan vektor kisi yang sesuai di domain "kiri" dan "kanan" yang dipisahkan oleh cacat bertentangan [10, 11]. Dalam cacat garis seperti itu dengan batas domain inversi, A /B sublattices dan indeks lembah dipertukarkan saat melintasi cacat. Cacat garis semitransparan untuk kuasipartikel dalam graphene dan polarisasi lembah yang tinggi muncul dengan sudut datang yang tinggi. Polarisasi lembah adalah qy (kecepatan grup elektron sepanjang y arah) tergantung pada cacat garis. Untuk graphene, yang memiliki dispersi linier dan kecepatan grup yang konstan, polarisasi lembah dapat mencapai hampir 100% pada umumnya |qy | (sesuai dengan sudut datang yang tinggi) saat menurun sebagai |qy | berkurang dan menghilang sebagai |qy |∼0 [9, 14]. Sebaliknya, silicene memiliki dua karakteristik transmisi yang berbeda [17, 18]:pertama, dua lembah menjadi tidak dapat dibedakan karena energi Fermi dekat dengan tepi pita karena hubungan dispersi parabola, dan kedua, transmisi tertahan karena heliks keadaan tepi mengalir terbalik di kedua sisi cacat garis, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1c. Secara alami, sistem dengan SOC di RSOC tertentu adalah kandidat yang menjanjikan untuk FET putaran yang efisien. RSOC menghasilkan medan magnet efektif dalam bidang dan menginduksi presesi putaran yang disuntikkan tegak lurus terhadap bidang kurungan. Polarisasi spin[20] dan inversi[21] telah diselidiki dalam nanoribbon silicene gated. Perhitungan teoritis telah menunjukkan bahwa pita energi silicene dapat dimodulasi secara signifikan oleh RSOC [22, 23]. Misalnya, pada RSOC yang relatif kuat, pita spin-down (-up) di K (K
′
) lembah bergeser ke atas sementara pita spin lainnya di pita konduksi tetap tidak berubah. Dengan mempertimbangkan fitur transmisi khusus pada cacat garis silicene dan efek RSOC dalam silicene, skema praktis semua-listrik untuk menghasilkan pembawa terpolarisasi lembah menjadi layak.
a Diagram skema dari proses presesi keadaan (K ,↑ )(bola merah) dan (K
′
,↓ )(bola biru) melalui lembaran silika dengan dua cacat garis paralel, di mana lingkaran biru (merah) menunjukkan A (B ) sub kisi. Negara bagian (K ,↑ ) dan (K
′
,↓ ) bersirkulasi di sepanjang tepi semu, dan RSOC serta medan listrik diasumsikan ada di wilayah abu-abu perancis. A (A =2) dan WR (WR =1) menyatakan lebar daerah hamburan dalam satuan \(\sqrt {3}a\). b Model kisi yang disederhanakan dari silika tak terbatas dengan cacat garis, di mana θ =kya dan persegi panjang putus-putus sesuai dengan supercell. Dalam sel satuan, titik kisi ditentukan oleh sekumpulan indeks (L,l ). c Transmisi untuk satu status putaran di K (K
′
) lembah melintasi cacat garis dengan batas domain inversi. Sisipan menunjukkan orientasi kisi kristal di dua domain yang dipisahkan oleh cacat garis (garis putus-putus). Garis tebal/tipis menunjukkan bahwa transmisi tertahan melintasi cacat garis karena keadaan tepi heliks mengalir terbalik di sepanjang tepi semu
Dalam makalah ini, kami mengusulkan cara yang efisien untuk mempolarisasi fermion Dirac dari lembah yang berbeda menggunakan cacat garis ganda silicene, sehingga menciptakan polarisasi lembah yang berbeda dengan memanfaatkan medan listrik di silicene. Hasil kami menunjukkan bahwa ketika energi Fermi berada di dekat bagian bawah pita konduksi, gambar osilasi dari koefisien transmisi dari dua lembah, yang terdiri dari puncak dan nadir berosilasi lebar, bertepatan selama RSOC melebihi SOC intrinsik, sedangkan keberadaan hanya cacat garis tunggal tidak dapat membubarkan elektron yang bergantung pada lembah. Ketika dua cacat garis paralel terlibat, nadir berosilasi berevolusi menjadi dataran transmisi nol, dan modulasi efektif transportasi yang bergantung pada lembah dapat diwujudkan dengan mengubah periodisitas osilasi dari dua lembah Dirac dengan medan listrik tegak lurus, di mana periodisitas osilasi dua lembah meningkat dan menurun dan mengarah ke polarisasi lembah yang sempurna di dataran tinggi puncak-nol yang lebar sesuai daerah. Dalam percobaan, seseorang dapat mendeteksi arus lembah murni seperti itu dengan mengukur perubahan konduktansi dengan medan listrik. Fenomena ini memberikan rute yang berbeda untuk secara efektif memodulasi polarisasi lembah dalam perangkat silicene dengan memanfaatkan RSOC dan medan listrik.
Metode
Mari kita mulai dari skema perangkat cacat garis silicene dua terminal, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1a, di mana presesi putaran diilustrasikan untuk menghasilkan arus terpolarisasi lembah karena RSOC dan medan listrik. Seharusnya RSOC ada di satu sisi cacat garis dengan lebar W dan WR dalam satuan \(\sqrt {3}a\), di mana a =3,86 Å adalah konstanta kisi silikat murni, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1a. Ketika energi Fermi terletak di bagian bawah pita konduksi, keadaan (K ,↓ )[ (K ,↓ ) sesuai dengan keadaan di lembah K dengan ↓ (turun) berputar] dan (K
′
,↑ ) berada di celah karena manipulasi pita energi dari RSOC. Dua negara bagian lainnya, (K ,↑ ) dan (K
′
,↓ ), bersirkulasi di sepanjang pseudo-tepi karena karakteristik penguncian spin-momentum dari SOC[24], seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1a. Untuk keadaan putaran tertentu, ia mengalir di sepanjang tepi semu dengan arah berlawanan di kedua sisi cacat saluran yang dapat bertindak sebagai filter dan menahan transmisi melintasi cacat saluran, seperti yang digambarkan pada Gambar 1c.
Model kisi dalam representasi ikatan ketat digunakan untuk menggambarkan sistem cacat garis dengan RSOC sebagai [17, 22]
di mana \(c_{i\alpha }^{\dag }\) dan \(c_{i_{y}\alpha,\gamma /\delta }^{\dag }\) mewakili operator pembuatan elektron dengan spin α di situs silika i dan cacat garis, masing-masing, dan /〈〈〉〉 berjalan di semua situs melompat-lompat terdekat/berikutnya-terdekat-tetangga. Tiga suku pertama menunjukkan lompatan tetangga terdekat dan parameternya t ,τ1 , dan τ2 menunjukkan berbagai energi melompat tetangga terdekat dalam model ikatan ketat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1b. Suku keempat adalah SOC efektif dengan parameter hopping tbegitu , dan νij =±1 untuk melompat berlawanan arah jarum jam (searah jarum jam) antara situs tetangga terdekat berikutnya sehubungan dengan z positif -sumbu. Penyelidikan teoretis [16] telah menunjukkan bahwa dua atom Si terdekat di daerah cacat relatif identik dengan yang ada di daerah murni dan bahwa semua atom Si tetap berada di sp
2sp
3
keadaan hibridisasi. Oleh karena itu, masuk akal untuk mengatur τ2 =τ1 =t . Di semester kelima, Δz adalah potensial sublattice terhuyung-huyung yang muncul dari medan listrik tegak lurus terhadap lembaran silikat, dan μi =±1 untuk A (B ) lokasi. Istilah terakhir mewakili istilah RSOC ekstrinsik di mana tR adalah parameter hopping spin-orbit Rashba. dij adalah vektor satuan yang menunjuk dari situs j untuk i , dan \(\vec {\sigma }=(\sigma ^{x},\sigma ^{y},\sigma ^{z})\) dalam Persamaan. 1 adalah vektor dari matriks Pauli spin nyata. RSOC muncul dari potensi eksternal yang diterapkan baik oleh gerbang listrik, adsorpsi atom-logam atau substrat [20, 25] yang secara dramatis dapat merusak simetri inversi struktur silika. Khususnya, RSOC ekstrinsik yang berasal dari medan listrik diabaikan karena sangat lemah.
ELD silicene ditunjukkan pada Gambar 1a, yang sangat memanjang sepanjang y arah. Simetri translasi dari struktur kisi sepanjang y arah menunjukkan bahwa ky adalah kuantitas yang dilestarikan dan operator penciptaan (pemusnahan) dapat ditulis ulang sebagai berikut, menurut transformasi Fourier (indeks putaran diabaikan)[17]:
Kemudian, matriks Hamiltonian pada Persamaan. 1 dipisahkan menjadi \(H=\sum _{k_{y}}H_{k_{y}}\), di mana \(H_{k_{y}}\) dapat dijelaskan dalam bentuk berikut:
di mana \(\varphi _{i,l}^{\dag }=\left [ c_{{{k}_{y}},i,l,A\uparrow }^{\dag }, c_{{{ k}_{y}},i,l,A\downarrow }^{\dag }, c_{{{k}_{y}},i,l,B\uparrow }^{\dag },c_{ {{k}_{y}},i,l,B\downarrow }^{\dag }\right ]\), i di set indeks (i,l ) mewakili posisi sel super \((\bar {i}=-i)\), dan l =1 atau 2 menunjukkan rantai zigzag yang berbeda dalam supercell, seperti yang ditunjukkan pada persegi panjang putus-putus pada Gambar. 1b. \(\hat {T_{ll'}}\) mewakili matriks Hamilton dari setiap rantai zigzag (l =l
′
) dalam supercell atau interaksi antara rantai zigzag yang berbeda (ll
′
).
Tercatat bahwa dua lembah K dan K
′
sekarang dilemparkan ke [0,±π /3a ] karena penyisipan cacat garis. Matriks transmisi η (η =K /K
′
) lembah dihitung menggunakan rumus Landauer umum[26, 27],
Di sini, \(-Im\Sigma _{L,R}=-\left (\Sigma _{L,R}^{r}-\Sigma _{L,R}^{a}\right)/ 2i\ ) adalah matriks semidefinit positif dengan akar kuadrat matriks terdefinisi dengan baik, di mana \(\Sigma _{L,R}^{a}=\left [\Sigma _{L,R}^{r}\right ]^{ \dag }\) adalah energi-diri terbelakang/maju dari sadapan kiri/kanan. Submatriks 16×16 Gr
adalah fungsi Green terbelakang, yang menghubungkan supercell pertama dan terakhir di sepanjang x arah dan dapat dihitung menggunakan metode fungsi Green rekursif. Koefisien transmisi total dari η lembah adalah \(T_{\eta }=T^{\uparrow \uparrow }_{\eta }+T^{\uparrow \downarrow }_{\eta }+ T^{\downarrow \uparrow }_{\eta }+T^{\downarrow \downarrow }_{\eta }\), dan polarisasi putaran Ps dan polarisasi lembah Pη dapat diberikan oleh
Dalam perhitungan koefisien transmisi yang bergantung pada putaran, kami menetapkan τ2 =τ1 =t =1 sebagai unit energi, kekuatan SOC tbegitu =0,005t , dan energi Fermi Ef =1.001tbegitu , yang terletak di bagian bawah pita konduksi. Lebar daerah hamburan adalah W =1000 untuk cacat garis tunggal dan lebar tambahan WR=1000 juga diperhitungkan untuk dua cacat garis paralel, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1a.
Gambar 2 menggambarkan koefisien transmisi spin-conserved/spin-flip lembah \(\eta, T^{sc}_{\eta }/T^{sf}_{\eta }\), sebagai fungsi dari insiden sudut α (a) dan kekuatan RSOC tR (b–d). Gambar 2a-c sesuai dengan kasus cacat garis tunggal, dan (d) adalah untuk kasus dua cacat garis paralel. Ditunjukkan bahwa pada t . yang pasti R (misalnya, tR =5tbegitu seperti pada Gambar 2a), koefisien transmisi bergantung-putaran \(T^{sc}_{K}/T^{sf}_{K}\) adalah konstan dan tidak bergantung pada sudut datang karena hubungan dispersi parabola , seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2a. Oleh karena itu, dalam perhitungan berikut, kita dapat menggunakan sudut datang α =0 sebagai contoh. Untuk t . yang lemah R , sebuah fenomena berosilasi yang mirip dengan gas elektron dua dimensi [26, 27] muncul karena pemisahan Rashba, seperti yang ditunjukkan pada sisipan Gambar 2b. Sebagai tR meningkat (tR>tbegitu ), \(T_{K}^{\uparrow \uparrow }\) dan \(T_{K}^{\uparrow \downarrow }\) memiliki periodisitas osilasi yang sama dan magnitudo yang hampir sama dengan t R yang terdiri dari beberapa puncak dan nadir osilasi, sedangkan \(T_{K}^{\downarrow \downarrow }/T_{K}^{\downarrow \uparrow }\) cenderung nol karena energi Fermi terletak di celahnya, sebagai ditunjukkan pada Gambar. 2b. Jadi, total koefisien transmisi K lembah terutama disumbangkan oleh keadaan spin up. Faktanya, gambar osilasi dari dua lembah, K dan K
′
, bertepatan dengan koefisien transmisi K
′
lembah terutama disumbangkan oleh elektron spin-down.
Koefisien transmisi spin-conserved dan spin-flip sebagai fungsi dari sudut datang α di tR =5tbegitu dalam a dan sebagai fungsi dari kekuatan RSOC tR di b –d , di mana a -c adalah untuk cacat satu baris dan d adalah untuk dua cacat garis paralel, dengan Δz =0,2tbegitu di c
Dengan adanya medan listrik tegak lurus, degenerasi lembah terangkat, dan perilaku osilasi kedua lembah berbeda:periodisitas osilasi K lembah meningkat, sedangkan K
′
lembah menurun, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2c. Namun, tampaknya tidak mungkin untuk menyaring satu keadaan lembah berbentuk kerucut dengan hanya satu cacat garis karena nadir yang berosilasi memiliki magnitudo yang pasti. Secara alami, seseorang dapat mempertimbangkan fenomena osilasi dengan dua cacat garis paralel untuk lebih menahan transmisi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2d. Membandingkan Gambar. 2b dengan d mengungkapkan bahwa puncak osilasi menjadi sempit dan akut, sedangkan nadir osilasi melebar dan melemah, yang membentuk platform transmisi-nol. Ruang antara dua puncak osilasi tetangga ditetapkan pada 3,25tbegitu , seperti yang dicirikan oleh dua garis putus-putus pada Gambar. 2d.
Untuk mencapai efek filter lembah yang lebih baik, kami memusatkan perhatian pada efek medan listrik tegak lurus. Hasil dari efek ini ditunjukkan pada Gambar. 3. Seperti dibahas di atas, periodisitas osilasi dari dua lembah berubah dengan cara yang berlawanan, dan puncak osilasi tumpang tindih asli pada Gambar. 2d dihilangkan. Sementara itu, dataran tinggi transmisi nol melebar dan menyempit untuk TK dan \(T_{K^{\prime }}\), masing-masing, seperti ditunjukkan pada Gambar 3a dan b. Di Δz =0,15tbegitu , ruang antara dua puncak osilasi tetangga berkembang menjadi 3,6tbegitu untuk TK , sementara itu dikurangi menjadi 3,1tbegitu untuk \(T_{K^{\prime }}\), seperti yang ditunjukkan oleh dua garis putus-putus biru dan merah yang ditunjukkan pada Gambar 3a. Saat medan listrik menguat, ruang antara dua puncak osilasi yang berdekatan terus meningkat/menurun untuk TK /\(T_{K^{\prime }}\), yaitu 5,4tbegitu /2.8tbegitu di Δz =0,3tbegitu , seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3b. Perubahan periodisitas osilasi akan mengarah ke daerah yang sesuai dari dataran tinggi puncak-nol yang lebar, di mana polarisasi lembah yang sempurna dengan Pη =±1 dataran tinggi dapat diwujudkan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3c dan d. Secara bersamaan, ditunjukkan bahwa polarisasi putaran tinggi Ps juga muncul ketika Pη =±1.
Koefisien transmisi total \(T_{K}/T_{K^{\prime }}\) (a , b ) dan polarisasi spin/lembah (c , d ) sebagai fungsi dari kekuatan RSOC tR untuk potensial sublattice yang berbeda. Δz =0,15tbegitu dalam a dan c dan Δz =0,3tbegitu di b dan d; parameter lainnya identik dengan yang ada di Gambar 2d
Namun, karena RSOC tidak dapat dikendalikan, masih sulit untuk mendeteksi arus lembah murni seperti itu secara eksperimental, meskipun RSOC yang diinduksi pada cacat saluran dapat lebih besar daripada SOC intrinsik. Untuk dengan mudah menyelidiki arus lembah murni secara eksperimental, kami juga menyelidiki koefisien transmisi dan polarisasi lembah sebagai fungsi medan listrik, yang dapat terus dikontrol selama percobaan. Terlihat bahwa polarisasi lembah yang sempurna dengan Pη =±1 dapat muncul dalam kisaran Δ . tertentu z dan itu bisa berubah dari Pη =1 sampai Pη =−1 dengan bertambahnya medan listrik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4a. Untuk t . yang pasti R (misalnya tR =7.2tbegitu , seperti yang ditunjukkan dengan garis putus-putus pada Gambar. 4a), koefisien transmisi \(T_{K}/T_{K^{\prime }}\) berosilasi dengan Δz , di mana puncak transmisi lebar K (K
′
) lembah sesuai dengan dataran tinggi transmisi-nol dari K
′
(K ) lembah. Koefisien transmisi total pada dasarnya disumbangkan oleh satu lembah karena medan listrik bervariasi, dan polarisasi lembah sempurna selalu dapat terjadi di sekitar nilai maksimal \(T_{K}/T_{K^{\prime }}\), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4b. Saat energi Fermi keluar dari tepi pita, polarisasi lembah yang sempurna masih dapat bertahan bahkan pada Ef =1,5tbegitu , di mana hubungan dataran tinggi dapat dipertahankan dengan baik, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4c. Selama percobaan, seseorang dapat menganalisis arus listrik terpolarisasi lembah dari timah kiri ke kanan dengan kuantitas yang dapat diukur secara eksperimental seperti konduktansi, yang sebanding dengan koefisien transmisi total. Konduktansi maksimal antara dua nilai minimum (kadang-kadang nol) harus dari satu lembah. Kita dapat memperkirakan besarnya konduktansi menurut rumus \(G=\frac {e^{2}}{h}\int _{-k_{F}}^{k_{F}}T\frac {dk_ {y}}{2\pi /L_{y}}=\frac {e^{2}}{h}\frac {Ly\sqrt {E^{2}-t^{2}_{so}} }{2\pi \hbar v_{F}}2T\) [28], di mana Ly =2a 7,72Å adalah lebar cacat garis silika, vB =5,5×10
5m /s adalah kecepatan Fermi, \(\hbar =h/2\pi \) adalah konstanta Planck tereduksi dengan \(\phantom {\dot {i}\!}h=4.13566743\times 10^{-15}eV\cdot s, T=T_{K}+T_{K'}\) adalah koefisien transmisi total dan E adalah energi di tempat dari elektron yang datang. Maka, konduktansinya adalah sekitar \(G\approx \left [0.7T\sqrt {E^{2}-t^{2}_{so}}/eV\right ]\frac {e^{2}}{ H}\). Ditemukan juga bahwa saat energi di tempat di sisi insiden dinaikkan menjadi E =0,15t (t =1,6eV ), koefisien transmisi dari dua lembah berubah hanya sedikit dibandingkan dengan Gambar. 4c karena spin dan konservasi momentum dan hubungan puncak transmisi-nol dataran tinggi tetap, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 4d. Dalam hal ini, konduktansi adalah sekitar \(G\kira-kira 0,17T\frac {e^{2}}{h}\) yang cukup besar dan dapat dideteksi dalam percobaan. Jendela energi untuk mengamati fenomena ini adalah sekitar 0,5tbegitu (tbegitu <E <1,5tbegitu ) yang sebanding dengan tbegitu . Dalam percobaan, tidak sulit untuk mengontrol energi Fermi di dekat tepi pita dan celah SOC bahkan dapat ditingkatkan secara radikal hingga 44 meV dengan kedekatan dengan Bi(111) bilayer[29] yang dapat sangat meningkatkan wilayah energi untuk mendeteksi murni arus lembah. Selain itu, model komputasi juga dapat diterapkan untuk rekan-rekan rendah-tekuk lainnya dari graphene, germanene[30],stanene dan MoS2 [31–36], yang memiliki celah pita lebih besar[37, 38] serta kekuatan SOC (kekuatan SOC dapat mencapai 0,1eV untuk stanene[38, 39]). Dalam percobaan nyata, mudah untuk mewujudkan RSOC kuat yang dapat melebihi SOC intrinsik dengan memecah simetri cermin dalam bidang dengan substrat khusus[40]. Oleh karena itu, skema ini dapat benar-benar layak dalam percobaan.
Polarisasi lembah a dan \(T_{K}/T_{K^{\prime }}\) (b –d ) sebagai fungsi dari Δz dan tR . tR =7.2tbegitu di (b –d ), Ef =1,5tbegitu di c dan d , dan energi di tempat adalah E =0,15t di elektroda kiri di d; semua parameter lainnya identik dengan yang ada di Gambar 2d
Kesimpulan
Kami telah mengusulkan metode listrik untuk menghasilkan arus terpolarisasi lembah dalam cacat garis silicene. Sangat kontras dengan pendekatan listrik konvensional yang digunakan untuk menghasilkan arus terpolarisasi lembah, kami menjelajahi RSOC, yang dianggap menyetel polarisasi putaran yang banyak digunakan dalam FET terpolarisasi spin. Ditemukan bahwa koefisien transmisi dari dua lembah berosilasi dengan periodisitas dan intensitas yang sama, yang terdiri dari puncak transmisi dan dataran transmisi nol. Arus terpolarisasi lembah dapat dihasilkan dengan menyetel periodisitas osilasi dari dua lembah dengan medan listrik, yang dapat merusak simetri keadaan lembah dan menghasilkan daerah dataran tinggi nol puncak transmisi yang sesuai. Selain itu, kami juga menyediakan skema untuk mendeteksi arus lembah murni dalam eksperimen dan hasilnya dapat menjelaskan manipulasi arus terpolarisasi lembah dengan cara listrik.
Ketersediaan Data dan Materi
Kumpulan data yang dihasilkan selama dan/atau dianalisis selama studi saat ini tersedia dari penulis terkait atas permintaan yang wajar.
