- Код статьи
- 10.31857/S0044457X24050145-1
- DOI
- 10.31857/S0044457X24050145
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 69 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 757-764
- Аннотация
- Методом цилиндрических волн изучены зависимости электронного строения от хиральности одностенных SiGe-нанотрубок. Установлено, что все нанотрубки обладают полупроводниковым типом зонной структуры с шириной запрещенной зоны Eg ~ 0.35 эВ, что отличает их от углеродных, кремниевых или германиевых аналогов, которые в зависимости от хиральности обладают полупроводниковыми, полуметаллическими или металлическими свойствами. Это различие обусловлено полярностью химической связи Si–Ge и, как следствие, влиянием антисимметричной компоненты электронного потенциала на зонную структуру соединений. Валентная зона шириной ~12 эВ включает в себя внутреннюю полосу преимущественно s-электронов шириной 2 эВ и расположенную выше полосу p-электронов шириной 8 эВ. Энергии спин-орбитальных щелей краев валентной зоны и зоны проводимости существенно различаются: для нехиральных нанотрубок они равны нескольким десятым мэВ, а хиральных – нескольким мэВ. С помощью механического воздействия, например скручивания нанотрубки вокруг ее оси или одноосной деформации, можно управлять энергией спин-орбитальных щелей, что может найти применение в спинтронике для управления спиновым транспортом в нанотрубках.
- Ключевые слова
- нанотрубки SiGe электронное строение спиновые свойства моделирование
- Дата публикации
- 15.05.2024
- Год выхода
- 2024
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 47
Библиография
- 1. Lin N., Wang L., Zhou J. et al. // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 11199. https://doi.org/10.1039/C5TA02216A
- 2. Yu Y., Yue C., Sun S. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. V. 6. P. 5884. https://doi.org/10.1021/am500782b
- 3. Kennedy T., Bezuidenhout M., Palaniappan K. et al. // ACS Nano. 2015. V. 9. P. 7456. https://doi.org/10.1021/acsnano.5b02528
- 4. Xiao W., Zhou J., Yu L. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2016. V. 55. P. 7427. https://doi.org/10.1002/anie.201602653
- 5. Seifert G., Kohler T., Hajnal Z. et al. // Solid State Commun. 2001. V. 119. P. 653. https://doi.org/10.1016/S0038-1098 (01)00309-X
- 6. Fagan S.B., Baierle R.J., Mota R. et al. // Phys. Rev. B. 2000. V. 61. P. 9994. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.9994
- 7. Herrera-Carbajal A., Rodrıguez-Lugo V., Hernandez-Avila J. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2021. V. 23. P. 13075. https://doi.org/10.1039/D1CP00519G
- 8. Rathi S.J., Ray A.K. // Chem. Phys. Lett. 2008. V. 466. P. 79. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2008.10.031
- 9. Liu X., Cheng D., Cao D. // Nanotechnology. 2009. V. 20. P. 315705. https://doi.org/10.1088/0957-4484/20/31/315705
- 10. Pan L., Liu H., Wen Y. et al. // J. Comput. Theor. Nanosci. 2010. V. 7. P. 1935. https://doi.org/10.1166/jctn.2010.1563
- 11. Wei J., Liu H.J., Tan X.J. et al. // RSC Adv. 2014. V. 4. P. 53037. https://doi.org/10.1039/C4RA07320G
- 12. Dadrasi A., Albooyeh A., Mashhadzadeh A.H. // Appl. Surf. Sci. 2019. V. 498. P. 143867. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.143867
- 13. Yang S.H. // Appl. Phys. Lett. 2020. V. 116. P. 120502. https://doi.org/10.1063/1.5144921
- 14. Yang S.H., Naaman R., Paltiel Y. et al. // Nature Rev. Phys. 2021. V. 3. P. 328. https://doi.org/10.1038/s42254-021-00302-9
- 15. Michaeli K., Kantor-Uriel N., Naamanm R. et al. // Chem. Soc. Rev. 2016. V. 45. P. 6478. https://doi.org/10.1039/C6CS00369A
- 16. Naaman R., Waldeck D.H. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2015. V. 66. P. 263. https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-040214121554
- 17. Manchon H., Koo H.C., Nitta J. et al. // Nat. Mater. 2015. V. 14. P. 871. https://doi.org/10.1038/nmat4360
- 18. Koo H.C., Kim S.B., Kim H. et al. // Adv. Mater. 2020. V. 32. P. 2002117. https://doi.org/10.1002/adma.202002117
- 19. Bercioux D., Lucignano P. // Rep. Prog. Phys. 2015. V. 78. P. 106001. https://doi.org/10.1088/0034-4885/78/10/106001
- 20. D’yachkov P.N., D’yachkov E.P. // Appl. Phys. Lett. 2022. V. 120. P. 173101. https://doi.org/10.1063/5.0086902
- 21. D’yachkov P.N., Lomakin N.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 4. P. 492. https://doi.org/10.1134/S0036023622602823
- 22. D’yachkov E.P., Lomakin N.A., D’yachkov P.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 7. P. 855. https://doi.org/10.1134/S0036023623600867
- 23. D’yachkov P.N., D’yachkov E.P. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 10. P. 1446. https://doi.org/10.1134/S0036023623601897
- 24. Slater J.C. // Phys. Rev. 1937. V. 10. P. 846. https://doi.org/10.1103/PhysRev.51.846
- 25. Andersen O.K. // Phys. Rev. B. 1975. V. 12. P. 864. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.12.3060
- 26. Koelling D.D., Arbman G.O. // J. Phys. F: Metal Physics. 1975. V. 5. P. 2041. https://doi.org/10.1088/0305-4608/5/11/016
- 27. D’yachkov P.N., Makaev D.V. // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 19541. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.195411
- 28. D’yachkov P.N., Makaev D.V. // Int. J. Quantum Chem. 2016. V. 116. P. 316. https://doi.org/10.1002/qua.25030
- 29. D’yachkov P.N. Quantum chemistry of nanotubes: electronic cylindrical Waves. London: CRC Press, 2019. 212 p.
- 30. Дьячков П.Н. Электронные свойства и применение нанотрубок. М.: Лаборатория знаний, 2020. 491 с.
