Ferroelectric Rashba semiconductors, AgBiP 2 X 6 (X = S, Se and Te), with valley polarization: an avenue towards electric and nonvolatile control of spintronic devices

凝聚态物理 铁电性 单层 自旋电子学 材料科学 半导体 极化(电化学) 光电子学 自旋极化 自旋(空气动力学) 电场 拉希巴效应 铁磁性 物理 纳米技术 化学 电子 电介质 量子力学 热力学 物理化学
作者
Baozeng Zhou
出处
期刊:Nanoscale [Royal Society of Chemistry]
卷期号:12 (9): 5533-5542 被引量:21
标识
DOI:10.1039/c9nr10865c
摘要

The electric and nonvolatile control of spin in semiconductors represents a fundamental step towards novel electronic devices. In this work, using first-principles calculations we investigate the electronic properties of AgBiP2X6 (X = S, Se, and Te) monolayers, which may be a new member of ferroelectric Rashba semiconductors due to the inversion symmetry breaking arising from the ferroelectric polarization, thus allowing for the electric control of spin. The AgBiP2X6 monolayers are dynamically and thermodynamically stable up to room temperature. In the AgBiP2Te6 monolayer, the calculated band structure reveals the direct band-gap semiconducting nature in the presence of highly mobile two-dimensional electron gas near the Fermi level. The inclusion of spin-orbit coupling yields the giant Rashba-type spin splitting with a Rashba parameter of 6.5 eV Å, which is even comparable to that of some known bulk Rashba semiconductors. Except for the Rashba-type spin splitting, spin-orbit coupling together with inversion symmetry breaking also gives rise to valley polarization located at the edge of the conduction bands. The strength of the Rashba-type spin splitting and location of the conduction band minimum can be significantly tuned by applying the in-plane biaxial strain. Also, we demonstrate that these remarkable features can be retained in the presence of the BN substrate. The coexistence of the Rashba-type spin splitting (in-plane spin direction) and band splitting at the K/K' valleys (out-of-plane spin direction) makes the AgBiP2Te6 monolayer interesting for spintronics and valleytronics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
墨林云海完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
12秒前
狂野的八宝粥完成签到 ,获得积分10
13秒前
MR完成签到 ,获得积分10
16秒前
Aoiny完成签到,获得积分10
18秒前
张文乐完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
风趣的冰蓝完成签到,获得积分10
23秒前
31秒前
长安的荔枝完成签到 ,获得积分10
35秒前
科研学习完成签到,获得积分10
40秒前
40秒前
48秒前
猩心完成签到 ,获得积分10
49秒前
王sy完成签到 ,获得积分10
53秒前
57秒前
月上柳梢头A1完成签到,获得积分0
59秒前
易道聚焦完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
黑皮牛爷爷完成签到 ,获得积分10
1分钟前
23完成签到 ,获得积分10
1分钟前
谦让的晟睿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浅影完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤奋海白完成签到,获得积分10
1分钟前
ramsey33完成签到 ,获得积分10
1分钟前
整齐盼烟完成签到,获得积分10
1分钟前
王WWWWWWWW完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gucj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
shardowzx发布了新的文献求助10
1分钟前
HYAn完成签到,获得积分10
1分钟前
叶云夕完成签到,获得积分10
1分钟前
ironsilica完成签到,获得积分10
1分钟前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
lucky完成签到,获得积分10
1分钟前
LJJ完成签到 ,获得积分10
1分钟前
安雯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
幸运娃娃完成签到 ,获得积分10
2分钟前
甜甜的紫菜完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
A Will for the Machine: Computerization, Automation, and the Arts in South Africa 400
Decentring Leadership 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7809746
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9341827
关于积分的说明 20508686
捐赠科研通 7402537
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329203
关于科研通互助平台的介绍 2476052
邀请新用户注册赠送积分活动 2347995