Переход металл-диэлектрик и другие электронные свойства двухслойного АВ-графена на ферромагнитной подложке

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Используя простую теоретическую модель, мы исследуем двухслойный АВ-графен на диэлектрической ферромагнитной подложке. Кроме обменного зеемановского поля, создаваемого подложкой, модель позволяет учитывать внешнее эффективное электрическое поле, направленное по нормали к плоскости графенового образца (такое поле возникает из-за контакта с подложкой, а также его создают, прикладывая напряжение на затворные электроды). Мы продемонстрируем, что при нулевом электрическом поле АВ-графен находится в металлическом состоянии. При повышении поля происходит переход в диэлектрическую фазу. Мы вычисляем спектр электронных состояний, диэлектрическую щель и другие свойства фаз по обе стороны перехода металл-диэлектрик. Наши результаты согласуются с численными расчетами по методу функционала плотности. Наши расчеты могут быть востребованы в спинтронике.

Об авторах

И. Е. Гобелко

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет) (МФТИ)

Email: arozhkov@gmail.com
141700, г. Долгопрудный, Московская область, Россия

А. В. Рожков

Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН

Email: arozhkov@gmail.com
125412, Москва, Россия

Д. Н. Дресвянкин

Сколковский институт науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: arozhkov@gmail.com
121205, Москва, Россия

Список литературы

  1. W. Han, R. K. Kawakami, M. Gmitra, and J. Fabian, Nature Nanotechnology, 9, 794 (2014).
  2. S. Roche, J. ˚Akerman, B. Beschoten et al. (Collaboration), 2D Mater. 2, 030202 (2015).
  3. S. S. Gregersen, S. R. Power, and A.-P. Jauho, Phys. Rev. B 95, 121406(R) (2017).
  4. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, and A. A. Firsova, Science 306, 5696 (2004).
  5. I. S. Sokolov, D. V. Averyanov, O. E. Parfenov, I. A. Karateev, A. N. Taldenkov, A. M. Tokmachev, and V. G. Storchak, Mater. Horiz. 7, 1372 (2020).
  6. A. V. Rozhkov, A. O. Sboychakov, A. L. Rakhmanov, and F. Nori, Phys. Rep. 648, 1 (2016).
  7. P. Wei, S. Lee, F. Lemaitre, L. Pinel, D. Cutaia, W. Cha, F. Katmis, Y. Zhu, D. Heiman, J. Hone, J. S. Moodera, and C.-T. Chen, Nat. Mater. 15, 711 (2016).
  8. K. Zollner, M. Gmitra, T. Frank, and J. Fabian, Phys. Rev. B 94, 155441 (2016).
  9. K. Zollner, M. Gmitra, and J. Fabian, New J. Phys. 20, 073007 (2016).
  10. P. Michetti, P. Recher, and G. Iannaccone, Nano Lett. 10, 4463 (2010).
  11. A. B. Kuzmenko, I. Crassee, D. van der Marel, P. Blake, and K. S. Novoselov, Phys. Rev. B 80, 165406 (2009).
  12. H. Min, B. Sahu, S. K. Banerjee, and A. H. MacDonald, Phys. Rev. B 75, 155115 (2007).
  13. E. McCann, Phys. Rev. B 74, 161403(R) (2006).
  14. E. McCann and V. I. Fal'ko, Phys. Rev. Lett. 96, 086805 (2006).
  15. E. A. Henriksen and J. P. Eisenstein, Phys. Rev. B 82, 041412(R) (2010).
  16. A. B. Kuzmenko, E. van Heumen, D. van der Marel, P. Lerch, P. Blake, K. S. Novoselov, and A. K. Geim, Phys. Rev. B 79, 115441 (2009).
  17. E. V. Castro, K. S. Novoselov, S. V. Morozov, N. M. R. Peres, J. M. B. Lopes dos Santos, J. Nilsson, F. Guinea, A. K. Geim, and A. H. Castro Neto, Phys. Rev. Lett. 99, 216802 (2007).
  18. Д. Н. Дресвянкин, А. В. Рожков, А. О. Сбойчаков, Письма в ЖЭТФ 114(12), 824 (2021).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023