مقاومت مغناطيسي تنظيم‌پذير در پيوندگاه گرافين گاف‌دار تحت كشش در حضور سد مغناطيسي

Tunable magnetoresistance in gapped graphene junction with strain and magnetic barrier

در تحقيق حاضر با اعمال هم‌زمان كشش و سد مغناطيسي به گرافين گاف‌دار كه بين دو الكترود فرومغناطيسي قرار گرفته است ضريب عبور و رسانش پيوندگاه بررسي شده و شرايط رسيدن به بيشينه مقاومت مغناطيسي مهيا شده است. نتايج نشان مي‌دهند اعمال كشش به تنهايي منجر به ايجاد گاف دره‌اي در ساختار گرافين نمي‌شود و اين گاف با اعمال سد مغناطيسي در حضور كشش در ساختار گرافين قابل ايجاد و با تغيير مقدار گاف جرمي زير لايه قابل كنترل و تنظيم است. همچنين نشان داده شده است كه مقاومت مغناطيسي پيوندگاه به شدت به پارامترهاي كشش اعمالي به گرافين، سد مغناطيسي، پيكربندي بردار مغناطش نواحي فرومغناطيس و گاف جرمي زير لايه وابسته است به گونه-اي كه با انتخاب مقادير مناسبي براي پارامترهاي مذكور، مقاومت مغناطيسي پيوندگاه به 100% مي‌رسد. به طور مشخص براي دره K با تغيير پيكربندي از موازي به پاد موازي با اعمال مقادير مذكور، نمودار رسانش پاد موازي سريع‌تر نسبت به نمودار رسانش موازي به صفر مي‌رسد. در اين شرايط پيوندگاه فقط براي پيكربندي رسانش موازي از خود عبور نشان مي‌دهد كه اين امر منجر به بيشينه شدن مقاومت مغناطيسي پيوندگاه مي‌شود. تنظيم‌پذير بودن مقاومت مغناطيسي پيوندگاه نشان دهندۀ كاربرد آن در وسايل اسپين-الكترونيكي بر پايۀ گرافين است.

In this paper, by applying strain and magnetic barrier simultaneously in gapped graphene which has been located between two ferromagnetic electrodes, the transmission of the coefficient and conductance of the junction have been studied and the condition has been provided to reach giant magnetoresistance. The results show that the valley gap cannot be achieved in graphene only by using strain and it comes into being in strain graphene with magnetic barrier and it is controllable by changing substrate mass gap. Also, it is found that the MR strongly depends on the strain, magnetic barrier, magnetization configuration of the ferromagnetic regions, and substrate mass gap in a way that by applying appropriate values for these parameters, the MR can reach up to 100%. Specially, for K valley, by changing the configuration magnetization from parallel to antiparallel, the antiparallel conductance reduces to zero faster than the parallel conductance for the above parameters. So, the junction is transparent only for parallel conductance leading to an increase of MR to 100%. Tunability of the MR reveals the potential application of the proposed junction for future spin-electronics devices.