hrvatski

Upravljanje magnetskom polarizacijom grafena električnim poljem u van der Waalsovim heterostrukturama

Promatramo heterostrukture sastavljene od sloja platine, zlata ili heksagonalnog borovog nitrida i grafena položenih na površinu bloka kobalta tako da je grafen odvojen od kobalta nekim od navedenih slojeva. Cilj je pokazati da se grafen u ovakvoj strukturi može lagano pozitivno ili negativno dopirati primjenom malog homogenog električnog polja u smjeru okomitom na površineslojeva sustava i to tako da mu se pritom lako mijenja magnetska polarizacija, pogotovo blizu najvišeg popunjenog stanja, odnosno Fermijevog nivoa. Pokazano je da je sloj između kobalta i grafena nužan da se ovo ponašanje pojavi jer sprječava kemijsku vezu između njih te time čuva elektronsku strukturu grafena, najvažnije mali broj stanja blizu Fermijevog nivoa [1]. Tada je grafen s ostatkom strukture vezan van der Waalsovom vezom te je stoga pri formaciji heterostrukture samo dopiran zbog izjednačenja kemijskog potencijala u heterostrukturi [1]. Dopiranje je pritom spinski ovisno jer je kobalt feromagnet te zbog magnetskog efekta blizine koji uzrokuje slabi feromagnetizam i u grafenu [1]. Primjenom polja se uvjet ravnoteže mijenja i primjećuje se promjena dopiranja i magnetske polarizacije [1]. Pritom su se u izboru međusloja boljim pokazali metali nego heksagonalni borov nitrid jer je u heterostrukturi s metalnim međuslojevima grafen pri formaciji strukture znatno manje dopiran, odnosno Fermijev nivo pada u područje s malo stanja po jedinici energije, što znači da su polja malog iznosa, što povlači male količine preraspodijeljenog naboja, potrebna za značajne promjene broja elektrona blizu Fermijevog nivoa.1. P. Lazić, K. D. Belaschenko, I. Žutić, Phys. Rev. B79(2016) 241401.

magnetizam ; površine ; 2D materijali

nije evidentirano