خاصيت نيمه فلزي در سطوح (001) ساختار بلند روي CrSb و فصل مشترك آن با GaSb

Half-metallicity characteristic at zincblende CrSb (001) surfaces and its interfaces with GaSb (001)

خواص الكتروني و مغناطيسي سطوح (001)CrSb در ساختار بلند روي و فصل مشترك آن با نيمرساناي GaSb در چارچوب نظريه تابعي چگالي و با روش FPLAPW+lo مطالعه شده است. سطوح ختم به Cr خاصيت نيمه فلزي خود را حفظ مي كنند در صورتي كه خاصيت نيمه فلزي سطوح ختم به (001)Sb به واسطه حالتهاي الكتروني نشات گرفته از اربيتال P اتم Sb ازبين رفته است. دياگرام فازي حاصل شده نشان مي دهد كه در μCr ≅ −0.2Ry گذار فازي از(001) Sb به(001) Cr رخ داده است.همچنين خاصيت نيمه فلزي در فصل مشترك CrSb/GaSb حفظ شده است. پيوند گاه CrSb/GaSb داراي افست نواري ظرفيت (VBO) نسبتا بزرگي است و از اينرو سهم كمتر الكترونهاي اقليتي در جريان تزريقي باعث كارآمدي بيشتر تزريق اسپين به نيمرساناي GaSb شده است.

Electronic and magnetic properties of the zincblende CrSb(001) surfaces and its interface with GaSb(001) semiconductor are studied within the framework of density functional theory by using FPLAPW+lo approach. We found that the Cr terminated surfaces retain the half-metallic character, while the half-metallicity is destroyed for the Sb terminated surfaces due to surface states, which originate from p electrons. The obtained phase diagram by abinitio shows that in 0.2Ry Cr μ ≅ − phase transition has occurred. Also the half-metallicity character is preserved at CrSb/GaSb interface. The CrSb/GaSb interface has the relatively great valence band offset (VBO) and the minority electrons have lower contribution in the injected currents and hence more efficient spin injection into GaSb semiconductor.