بخشی از مقاله
چکیده
الکترونها در دی کالکوژنیدهای فلزات واسطه دارای درجهی آزادی کوانتومی وادی و اسپین هستند.در این مقاله، ترابرد الکترونی بالستیک از میان اتصالات گرافن نرمال در دو طرف دی سلنوئیدتنگستن ودر حضور میدان های زیمان اسپین - - Msودره - - Mv ویک پتانسیل الکتریکی U،با ضخامت d ،مطالعه گردیده وبا استفاده از دیدگاه پراکندگی لاندائو Bبوتیکر رسانش را محاسبه کرده ایم.نتایج نشان می دهند گاف نواری ذاتی Wse2 می تواند کنترل قابل ملاحظه ای را برروی رسانش گرافن تک لایه نرمال داشته باشد؛ طول ناحیه میانی هراندازه هم که بزرگ باشد نمی تواند مانع رسانش بار ذره شده و همچنان با افزایش طول ناحیه ،بدلیل پدیده تونل زنی کلاین ،رسانش غیر صفرخواهیم داشت.
مقدمه
از زمان ساخت گرافن در سال 2004 در آزمایشگاه توسط کنستانتین نووسلف وهمکارانش، به دلیل خواص منحصر به فرد و کاربردهای بالقوهاش در زمینههای مختلف، توجهات زیادی را به خود جلب کردهاست.[1] با این وجود به دلیل گاف نواری صفر و برهمکنش اسپین مدار ضعیف - - SOIدارای مشکلات اساسی ونقاط ضعف در زمینه استفاده در ترانزیستور هااست. برخلاف گرافین، دی کالکوژنیدهای فلزات وسطه TMDC - ها - دارای گاف نواری قابل توجهی هستندTMDC.[2]ها داری فرمول MX2 هستند که در آن M یک فلز واسطه نظیر Mo, W وX یک اتم کالکوژن مانندS, Te, Se میباشد. این نیم رساناها در حالت کپه ای داری گاف نواری غیرمستقیم و در حالت تک لایهای دارای گاف نواری مستقیم هستند.[3]
دی سلنوئید تنگستن یک ترکیب غیر آلی با فرمول شیمیایی Wse2است و ساختار آن همانند دی سولفید مولیبدن - MoS2 - هگزاگونال می باشد. هر اتم تنگستن با شش اتم سلنیوم پیوند کووالانس دارد در حالیکه هر اتم سلنیوم با سه اتم تنگستن پیوند دارد؛طول پیوند تنگستن-سلنیوم برابر با 0.2526nm و فاصله بین اتم ها 0.334nm است. لایه های Wse2 با پیوند ضعیف واندروالسی بهم متصل هستند. در میان دی کالکوژنیدهای گروهVIجدول تناوبی، Wse2نیمه رسانای بسیار پایداری است.
تفاوت اصلی بین تک لایه بر پایهی مولبیدن - MoX2 - با تک لایه بر پایهی تنگستن - WX2 - در اندازهی قدرت برهمکنش اسپین - مدار است که این تفاوت به دلیل تفاوت در اندازهی اتمهای فلزات انتقالی است.[4]در مقایسه با دی سولفید مولیبدن ،دی سلنوئید تنگستن جفت شده گی اسپین Bمدار بزرگتری دارد،در باند ظرفیت برابر 2 v 450mev وباندرسانش 30mev ز 2 است.[5,6] موادMDC تک لایه Mos2,Mose2,Wse2 وغیره بعلت دارا بودن گاف نواری مستقیم ، می توانند در الکترونیک بعنوان ترانزیستورها ودر اپتیک بعنوان گسیل دهنده وجذب کننده مورد استفاده قرار بگیرند.
[7~11] بنابراین اندازه برهمکنش اسپین - مدار در تک لایه بر پایهی تنگستن بسیار بزرگتر است و این ویژگی بسیار مناسب برای استفاده در قطعات اپتوالکترونیک است. در این مقاله، ترابردالکترونی بالستیک - پرتابه ای - از میان اتصالات گرافن نرمال در دو طرف دی سلنوئید تنگستن فرومغناطیس بررسی می شودورسانش کل و قطبش دره ای برحسب طول ناحیه میانی وهمچنین تغییرات پتانسیل ومغناطش ناحیه میانی - Wse2 - بررسی ونمودارهای آنها رسم می گردد.
