亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Inverse Janus design of two-dimensional Rashba semiconductors

反向 单层 杰纳斯 凝聚态物理 电场 拉希巴效应 物理 自旋(空气动力学) 自旋电子学 材料科学 半导体 理想(伦理) 纳米技术 量子力学 铁磁性 热力学 几何学 数学 哲学 认识论
作者
Qikun Tian,Puxuan Li,Jinghui Wei,Ziyu Xing,Guangzhao Qin,Zhenzhen Qin
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (11) 被引量:27
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.115130
摘要

The search for optimal Rashba semiconductors with large Rashba constants, strong electric field responses, and potential thermoelectric properties is pivotal for spin field-effect transistors (SFETs) and Rashba thermoelectric devices. Herein, we employ first-principles calculations to explore the intrinsic Rashba spin splitting in a series of two-dimensional (2D) $XY{Z}_{2}$ (X, $Y=\mathrm{Si}$, Ge, Sn; $X\ensuremath{\ne}Y$; $Z=\mathrm{P}$, As, Sb, Bi) monolayers via unnatural inverse Janus structural design. Instead of common Janus-type Rashba systems, the $\mathrm{SiSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ and $\mathrm{GeSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ monolayers within inverse Janus structures are first predicted as ideal Rashba systems with isolated spin-splitting bands near the Fermi level, and the Rashba constants ${\ensuremath{\alpha}}_{\mathrm{R}}$ are calculated as 0.94 and $1.27\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{eV}\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\AA{}$, respectively. More importantly, the Rashba effect in such $\mathrm{SiSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ and $\mathrm{GeSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ monolayers can be more efficiently modulated by the external electric field compared to the biaxial or uniaxial strain, especially with $\mathrm{GeSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ monolayer exhibiting a strong electric field response rate of $1.34\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{e}{\AA{}}^{2}$, leading to a short channel length, $L=64\phantom{\rule{0.16em}{0ex}}\mathrm{nm}$. Additionally, owing to the inapplicability of work function and potential energy in assessing built-in electric field $({E}_{in})$ in inverse Janus $\mathrm{SiSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ and $\mathrm{GeSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ structures, we further propose an effective method to characterize ${E}_{in}$ through a view of fundamental charge transfer to approximately quantize the ${\ensuremath{\alpha}}_{\mathrm{R}}$ and its variation under an external electric field. Our work not only proposes the $\mathrm{GeSn}{\mathrm{Sb}}_{2}$ monolayer acting as a promising multifunctional material for potential applications in SFETs and Rashba thermoelectric devices but also inspires future research to introduce Rashba spin splitting in 2D materials through inverse Janus design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李煜琛完成签到 ,获得积分10
3秒前
nice完成签到 ,获得积分10
7秒前
117完成签到,获得积分10
8秒前
14秒前
15秒前
zhuangxx发布了新的文献求助10
18秒前
顾灵毓发布了新的文献求助10
19秒前
wangzheng完成签到,获得积分10
21秒前
Ava应助随便起一个昵称采纳,获得10
21秒前
24秒前
32秒前
zhuangxx完成签到,获得积分10
36秒前
39秒前
顾灵毓完成签到,获得积分10
46秒前
多喝水完成签到 ,获得积分10
52秒前
碧蓝皮卡丘完成签到,获得积分10
59秒前
时间煮雨我煮鱼完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
1分钟前
粗暴的坤发布了新的文献求助10
1分钟前
雪白的听寒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
健壮傲之发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
初见完成签到 ,获得积分10
1分钟前
117发布了新的文献求助10
1分钟前
缓慢向日葵完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
初晴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
pryturk发布了新的文献求助10
1分钟前
共享精神应助pryturk采纳,获得10
2分钟前
研友_VZG7GZ应助阔达的寒松采纳,获得10
2分钟前
烟花应助SZU_Julian采纳,获得10
2分钟前
嘟嘟嘟嘟发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
ly发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
SZU_Julian发布了新的文献求助10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
Tip-in balloon grenadoplasty for uncrossable chronic total occlusions 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5788249
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5705679
关于积分的说明 15473340
捐赠科研通 4916347
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2646310
邀请新用户注册赠送积分活动 1593966
关于科研通互助平台的介绍 1548346