Спинтронные свойства границы раздела между Si(111) и 3C-SiC(111), выращенным методом согласованного замещения атомов
Кукушкин С.А.
1, Осипов А.В.
2, Осипова Е.В.
21Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com, andrey.v.osipov@gmail.com
Поступила в редакцию: 13 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 13 июля 2022 г.
Принята к печати: 5 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 4 октября 2022 г.
Методом функционала плотности в спин-поляризованном приближении изучены свойства границы раздела между Si(111) и 3C-SiC(111), выращенным методом согласованного замещения атомов. Найдена наиболее выгодная конфигурация атомов на границе раздела. Показано, что SiC обращен к Si углеродной плоскостью, причем SiC отрывает три атома Si из 16 от второго слоя атомов подложки. В результате три атома Si в подложке имеют по три связи вместо четырех и три атома С в нижнем слое пленки SiC также имеют три связи. Именно эти атомы обладают магнитным моментом за счет неспаренных p-электронов. Установлено, что по электрону со спином вверх данная граница раздела является обычным полупроводником, а по электрону со спином вниз - двумерным ферромагнитным металлом. Ключевые слова: карбид кремния, ферромагнитные полуметаллы, терагерцевое излучение, метод функционала плотности, спинтроника.
- T. Kimoto, J.A. Cooper, Fundamentals of silicon carbide technology: growth, characterization, devices and applications (Wiley-IEEE Press, Singapore, 2014), p. 75--180.
- N.T. Son, C.P. Anderson, A. Bourassa, K.C. Miao, Ch. Babin, M. Widmann, M. Niethammer, J.U. Hassan, N. Morioka, I.G. Ivanov, F. Kaiser, J. Wrachtrup, D.D. Awschalom, Appl. Phys. Lett., 116, 190501 (2020). DOI: 10.1063/5.0004454
- A. Boretti, Nat. Photon., 8, 88 (2014). DOI: 10.1038/nphoton.2013.375
- H.J. von Bardeleben, S.A. Zargaleh, J.L. Cantin, W.B. Gao, T. Biktagirov, U. Gerstmann, Phys. Rev. Mater., 3, 124605 (2019). DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.3.124605
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, J. Phys. D: Appl. Phys., 47, 313001 (2014). DOI: 10.1088/0022-3727/47/31/313001
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, J. Phys. D: Appl. Phys., 50, 464006 (2017). DOI: 10.1088/1361-6463/aa8f69
- Л.М. Сорокин, Н.В. Веселов, М.П. Щеглов, А.Е. Калмыков, А.А. Ситникова, Н.А. Феоктистов, А.В. Осипов, С.А. Кукушкин, Письма в ЖТФ, 34 (22), 88 (2008). [L.M. Sorokin, N.V. Veselov, M.P. Shcheglov, A.E. Kalmykov, A.A. Sitnikova, N.A. Feoktistov, A.V. Osipov, S.A. Kukushkin, Tech. Phys. Lett., 34, 992 (2008). DOI: 10.1134/S1063785008110278]
- Н.Т. Баграев, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, В.В. Романов, Л.Е. Клячкин, А.М. Маляренко, В.С. Хромов, ФТП, 55 (2), 103 (2021). DOI: 10.21883/FTP.2021.02.50493.9538 [N.T. Bagraev, S.A. Kukushkin, A.V. Osipov, V.V. Romanov, L.E. Klyachkin, A.M. Malyarenko, V.S. Khromov, Semiconductors, 55, 137 (2021). DOI: 10.1134/S106378262102007X]
- Н.Т. Баграев, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, В.Л. Уголков, ФТП, 56 (7), 715 (2022). DOI: 10.21883/FTP.2022.07.52766.24
- T. Tsuneda, Density functional theory in quantum chemistry (Springer, Tokio, 2014), p. 65--124
- U. von Barth, L. Hedin, J. Phys. C, 5, 1629 (1972). DOI: 10.1088/0022-3719/5/13/012
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77, 3865 (1996). DOI: 10.1103/PhysRevLett.77.3865
- J. Hafner, J. Comput. Chem., 29, 2044 (2008). DOI: 10.1002/jcc.21057
- F. Tran, P. Blaha, Phys. Rev. Lett., 102, 226401 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.226401
- J. Kudrnovsky, I. Turek, V. Drchal, F. Maca, J. Masek, P. Weinberger, P. Bruno, J. Supercond., 16, 119 (2003). DOI: 10.1023/A:1023257306608
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.