Interface design for the transport properties in asymmetric two-dimensional van der Waals multiferroic tunnel junctions

石墨烯 范德瓦尔斯力 凝聚态物理 肖特基势垒 欧姆接触 费米能量 量子隧道 半导体 材料科学 费米能级 物理 纳米技术 量子力学 铁电性 光电子学 分子 二极管 电介质 电子 图层(电子)
作者
Huamin Hu,Degao Xu,Gang Ouyang
出处
期刊:Physica E-low-dimensional Systems & Nanostructures [Elsevier BV]
卷期号:145: 115501-115501 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.physe.2022.115501
摘要

Multiferroic tunnel junctions (MFTJs) composed of ferroelectricity and ferromagnetism have attractive prospects in memory and computing device applications due to their low power consumption and nonvolatile switching. However, achieving both spin filter effect (SFE) and excellent tunnel electroresistance (TER) effect in two-dimensional (2D) van der Waals (vdW) MFTJs still remain challenging. Herein, using first-principles calculations, we investigate interface design for electronic and transport properties of asymmetric 2D vdW MFTJs that consist of CrI 3 , graphene, and ferroelectric Sc 2 CO 2 (containing Sc– P↑ and Sc– P↓ states). We find that such CrI 3/Sc– P↑/graphene MFTJs exhibit p -type Ohmic contact for Sc– P↑/graphene and SFE for CrI 3 / Sc– P↑ due to the transformation of CrI 3 from intrinsic semiconductor to half-metal. Simultaneously, the Dirac point of graphene at the Fermi energy has a big shift about 0.95 eV with the polarization reversal, suggesting that there is a giant barrier modulation. Moreover, the huge TER ratio about 1.7′10 5 % was also discovered by transport calculations. Our results provide an avenue for the design of future 2D vdW MFTJs. • 2D CrI 3 /Sc 2 CO 2 /graphene van der Waals MFTJ shows multiple nonvolatile resistance and high ratio of tunneling electroresistance. • Two heterointerfaces in CrI 3 / Sc– P↑/graphene exhibit Ohmic contact, while those in CrI 3 / Sc– P↓/graphene are Schottky contact. • Spin filter effect can take place in CrI 3 / Sc– P↑/graphene due to the transformation of CrI 3 from intrinsic semiconductor to half-metal. • Dirac point of graphene at the Fermi energy has a big shift about 0.95 eV with the polarization reversal.
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
刚刚
刚刚
伊依完成签到,获得积分10
刚刚
小马甲应助文文文采纳,获得20
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
搜集达人应助123采纳,获得10
1秒前
Davee发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
海人完成签到,获得积分10
2秒前
小马同学完成签到,获得积分10
2秒前
xwwwww发布了新的文献求助10
2秒前
facetosea发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
海带拳大力士完成签到,获得积分10
4秒前
MM1_8发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Hello应助安详苠采纳,获得30
4秒前
今后应助LittleTT采纳,获得10
5秒前
6秒前
Reef发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
mi完成签到,获得积分10
7秒前
小马完成签到 ,获得积分10
7秒前
Catalysis123发布了新的文献求助10
7秒前
orixero应助杜晓倩采纳,获得10
7秒前
Wangchao完成签到,获得积分10
7秒前
KOKORO完成签到,获得积分10
7秒前
稀饭完成签到,获得积分10
7秒前
拉长的眼神完成签到,获得积分10
8秒前
yhtsyy发布了新的文献求助10
8秒前
wang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
失眠双双发布了新的文献求助10
9秒前
DW应助矮小的振家采纳,获得10
9秒前
10秒前
Jasper应助LiShin采纳,获得10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7741142
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289665
关于积分的说明 20196906
捐赠科研通 7319316
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306587
关于科研通互助平台的介绍 2458896
邀请新用户注册赠送积分活动 2316920