Моделирование спиновой селективности электропроводности хиральных платиновых нанотрубок

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С целью изучения электронных и спиновых свойств одностенных платиновых нанотрубок с помощью релятивистского метода симметризованных линеаризованных присоединенных цилиндрических волн рассчитаны два ряда хиральных нанотрубок: Pt(5, n2) с 1 ≤ n2 ≤ 4 и Pt(10, n2) с 1 ≤ n2 ≤ 9 с радиусами от 2.24 до 7.78 Å. Во всех трубках наблюдается характерное для соединений с полуметаллическим типом зонной структуры пересечение потолка валентной зоны и дна зоны проводимости с уровнем Ферми. Спин-орбитальная связь проявляется как расщепление нерелятивистских дисперсионных кривых, которое может превышать 0.5 эВ для зон вблизи энергий Ферми и убывает при переходе к внутренним состояниям валентной зоны и нанотрубкам большего диаметра. Значения спиновых плотностей состояний для электронов со спином вверх и вниз на уровне Ферми заметно различаются, что можно использовать для создания чисто спиновых токов через нанотрубки с помощью переменного электрического напряжения. Более всего для этого подходят нанотрубки (5, 3) и (10, 7).

Об авторах

П. Н. Дьячков

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Email: p_dyachkov@rambler.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

Н. А. Ломакин

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: p_dyachkov@rambler.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский пр-т, 31

Список литературы

  1. Oshima Y., Koizumi H., Mouri K. et al. // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 121401(R). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.65.121401
  2. Oshima Y., Onga A., Takayanagi K. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 205503. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.205503
  3. Huang Z., Raciti D., Yu S. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. P. 6332. https://doi.org/10.1021/jacs.6b01328
  4. Bi Y., Lu G. // Electrochem. Commun. 2009. V. 11. P. 45. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2008.10.023
  5. Lou X.W., Archer L.A., Yang Z. // Adv. Mater. 2008. V. 20. P. 3987. https://doi.org/10.1002/adma.200800854
  6. Zhang G., Sun S., Cai M. et al. // Scient. Rep. 2013. V. 3. P. 1526. https://doi.org/10.1038/srep01526
  7. Hendren W.R., Murphy A., Evans P. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2008. V. 20. P. 362203. https://doi.org/10.1088/0953-8984/20/36/362203
  8. Oshima Y., Mouri K., Hirayama H. et al. // J. Phys. Soc. Jpn. 2006. V. 75. P. 053705. https://doi.org/10.1143/jpsj.75.053705
  9. Del Valle M., Tejedor C., Cuniberti G. // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. P. 045408. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.045408
  10. Rajalaa T., Kronberga R., Backhouse R. // Appl. Catal. B: Environ. 2020. V. 265. P. 118582. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.118582
  11. Ono T., Hirose K. // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 94. P. 206806. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.94.206806
  12. Zhang K., Zhang H. // J. Phys. Chem. C. 2014. V. 118. P. 635. https://doi.org/10.1021/jp410056u
  13. Shimada T., Ishii Y., Kitamura T. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. P. 165452. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.165452
  14. Manrique D.Zs., Cserti J., Lambert C.J. // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 073103. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.073103
  15. Andersen O.K. // Phys. Rev. B. 1970. V. 2. P. 883. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.2.883
  16. Bordoloit A.K., Auluck S. // J. Phys. F: Met. Phys. 1983. V. 13. P. 2101. https://https://doi.org/10.1088/0305-4608/13/10/019
  17. Wern H., Courths R., Leschik G. et al. // Z. Phys. B: Condens. Matter. 1985. V. 60. P. 293. https://doi.org/10.1007/BF01304449
  18. Herrera-Suárez H.J., Rubio-Ponce A., Olguín D. // Revista Mexicana de Física. 2012. V. 58. P. 46. https://doi.org/10.48550/arXiv.1311.5929
  19. Matanović I., Kent P.R.C., Garzon F.H. et al. // J. Electrochem. Soc. 2013. V. 160. P. F548. https://doi.org/10.1149/2.047306jes
  20. Xiao L., Wang L. // Chem. Phys. Lett. 2006. V. 430. P. 319. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2006.09.032
  21. Hui L., Pederiva F., Guanghou W. et al. // Chem. Phys. Lett. 2003. V. 381. P. 94. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2003.08.110
  22. Konar S., Gupta B.C. // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. P. 235414. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.78.235414
  23. Дьячков П.Н., Дьячков Е.П. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 8. С. 1073. https://doi.org/10.31857/S0044457X20070077
  24. Krasnov D.O., Khoroshavin L.O., D’yachkov P.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 2019. V. 64. P. 108. https://doi.org/10.1134/S0036023619010145
  25. D’yachkov E.P., D’yachkov P.N. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. P. 26005. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b07610
  26. D'yachkov P.N., Krasnov D.O. // Chem. Phys. Lett. 2019. V. 720. P. 15. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2019.02.006
  27. Ando T. // J. Phys. Soc. Jpn. 2000. V. 69. P. 1757. https://doi.org/10.1143/JPSJ.74.777
  28. Minot E.D., Yaish Y., Sazonova V. et al. // Nature. 2004. V. 428. P. 536. https://doi.org/10.1038/nature02425
  29. Kuemmeth F., Ilani S., Ralph D.C. et al. // Nature. 2008. V. 452. P. 448. https://doi.org/10.1038/nature06822
  30. Дьячков П.Н. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 10. С. 1441. https://doi.org/10.31857/S0044457X22100385
  31. D’yachkov P.N. Quantum Chemistry of Nanotubes: Electronic Cylindrical Waves; CRC Press. London: Taylor and Francis, 2019. 212 p.
  32. D’yachkov P.N., Makaev. D.V. // Int. J. Quantum Chem. 2016. V. 116. P. 316. https://doi.org/10.1002/qua.25030
  33. Banerjee-Ghosh K., Dor O.B., Tassinari F. et al. // Science. 2018. V. 360. P. 1331. https://doi.org/10.1126/science.aar4265
  34. Naaman R., Waldeck D.H. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2015. V. 66. P. 263. https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-040214-121554
  35. Gutierrez R., D́ıaz E., Gaul C. et al. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. P. 22276. https://doi.org/10.1021/jp401705x
  36. Yang S.H. // Appl. Phys. Lett. 2021. V. 16. P. 120502. https://doi.org/10.1063/5.0039147
  37. Yang S.H., Naaman R., Paltiel Y. et al. // Nat. Rev. Phys. 2021. V. 3. P. 328. https://doi.org/10.1038/s42254-021-00302-9
  38. Michaeli K., Kantor-Uriel N., Naamanm R. et al. // Chem. Soc. Rev. 2016. V. 45. P. 6478. https://doi.org/10.1039/C6CS00369A
  39. Bercioux D., Lucignano P. // Rep. Prog. Phys. V. 78. P. 106001. https://doi.org/10.1088/0034-4885/78/10/106001
  40. Manchon A., Koo H.C., Nitta J. et al. // Nat. Mater. 2015. V. 14. P. 871. https://doi.org/10.1038/nmat4360

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (334KB)
Метаданные
3.

Скачать (804KB)
Метаданные
4.

Скачать (137KB)
Метаданные

© П.Н. Дьячков, Н.А. Ломакин, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах