碳氮异质结中锯齿状石墨烯的巨磁阻与自旋过滤效应

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本文研究了基于锯齿状石墨烯和六角硼氮化物(h-BN)的异质结在巨磁电阻(Giant Magnetoresistance, GMR)和自旋过滤效应中的电子传输特性。GMR是一种重要的现象,它在磁场作用下,由于电子在不同磁化层之间的传播受到显著影响,导致电阻率的巨大变化,通常在磁性多层结构中观察到。自旋过滤效应则是指在某些材料体系中,电子的自旋态在传输过程中受到选择性地抑制或增强,只允许特定自旋方向的电子通过。 在该研究中,作者Can Cao、Meng-qiu Long、Xiao-jiao Zhang和Xian-cheng Mao探讨了这种特殊的二维材料组合下的电子输运行为。他们关注的是裸露的锯齿状石墨烯纳米结构与h-BN形成的异质结,这可能因为锯齿状石墨烯的边缘态和h-BN的高稳定性而展现出独特的电子特性。锯齿状石墨烯因其特殊的边沿结构,不同于传统的石墨烯,可能提供更多的磁敏感性,而h-BN作为优良的绝缘体,可以作为有效的电荷隔离层。 文章的研究过程可能包括了理论计算和实验测量,通过模拟和实验证明了在磁场的作用下,这种异质结能表现出显著的磁阻效应,即在不同的磁场强度下,电流的传输会发生明显的变化。同时,他们还探索了可能存在的自旋依赖的输运性质,即自旋-polarized电流在异质结中的传输路径和效率。 此外,他们可能还研究了这种结构的“rectifying effect”,即在非线性条件下,电流流过时会偏向于正向偏置还是负向偏置,这对于设计新型磁性电子器件具有潜在的应用价值,如磁敏传感器、自旋电子器件等。 该研究发表在《物理学报A》上,接收日期为2015年1月2日,修订稿完成于3月24日,最终接受3月31日,并于4月2日在线发布。通信编辑是R.Wu。关键词包括电子传输性质、异质结、巨磁电阻、自旋过滤效应以及可能的整流效应。这些研究结果不仅对于理解石墨烯和h-BN异质结的物理性质有重要贡献,也为开发新型磁性、自旋tronics设备提供了理论基础。