اسپين فيلتر قابل تنظيم در نانو نوار زيگزاگ سيليسين مغناطيسي تحت يك ميدان الكتريكي ناهمگن

Tunable Spin–Filter in a Magnetized Zigzag Silicene Nanoribbon under an Inhomogeneous Electrical Field

با بكار بردن روش تابع گرين غير تعادلي، خواص ترابرد الكتروني وابسته به اسپين در نانو نوار زيگزاگ سيليسين بررسي شده است. در غياب ميدان تبادلي، رسانش الكتريكي مي‌تواند بوسيله ميدان الكتريكي ناهمگن تنظيم شود. نانو نوار سيليسين در اين حالت به عنوان يك ترانزيستور اثر ميداني چند ديجيتاله عمل مي‌كند. با قرار دادن زير لايه فرومغناطيس در نانو نوار سيليسين در آن ميدان‌هاي تبادلي القاء مي‌شود. علاوه برآن، ما يك ميدان الكتريكي ناهمگن با بكاربردن ميدان‌هاي الكتريكي خارجي بطور مستقل بر روي هر دو لبه نانو نوار سيليسين براي دستكاري خواص رسانش الكتروني وابسته به اسپين بكار مي‌بريم. ما دريافتيم كه قطبش اسپيني كامل مي‌تواند در حضور ميدان الكتريكي ناهمگن و ميدان تبادلي اتفاق بيفتد و نانو نوار مي‌تواند به عنوان اسپين فيلتر كامل عمل كند. راستاي اسپين الكترون‌هاي عبوري مي‌تواند به آساني بوسيله معكوس كردن راستاي ميدان الكتريكي در لبه‌هاي نانو نوار تغيير داده شود. همچنين در اين مورد، راستاي قطبش اسپيني مي‌تواند با تغيير دادن انرژي فرمي الكترون تنظيم شود.

Using the non-equilibrium Green’s function method, the spin-dependent electron transport properties of a zigzag silicene nanoribbon are studied. In the absence of exchange field, the electrical conductance can be tuned by an inhomogeneous electrical field. In this state, the nanoribbon acts as a multi-digit field effect transistor. The depositing of ferromagnetic sub layer induces exchange fields in the silicene nanoribbon. In addition, we use an inhomogeneous electrical field by applying external electric fields independently on the both edges of the silicene nanoribbon to manipulate the spin dependent electron conductance properties. We find that complete spin polarization can take place in the presence of an inhomogeneous electric field and exchange field. Here, the nanoribbon can work as a perfect spin filter. The spin direction of transmitted electrons can be easily changed by reversing the electric field direction in the edges of the silicene nanoribbon. Also, in this case, the spin polarization direction can be controlled by changing the electron Fermi energy.