پیش‌بینی نیم‌هادی‌های دهنده و پذیرنده برای کاربرد اسپینترونیک با دوپینگ فلز واسطه (3d, 4d, 5d) روی تک‌لایه نیمه‌هادی ذاتی PdS2

Abstract

در این مقاله با دوپینگ جایگزینی فلزات دوره‌های 3d، 4d و 5d روی تک لایه PdS2 خواص الکترونی مطالعه شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که در دوپینگ جایگزینی فلزات 3d(Sc, Fe)، 4d(Y, Ru, Rh) و 5d(Os) به جای یک اتم سطح فرمی یا به داخل شیفت پیدا کرده یا اینکه زیر و نزدیک آن واقع شده است. بنابراین؛ ساختار رفتار نیم‌هادی پذیرنده دارد. اما برای دوپینگ فلزات 3d(Ti, Cr, Co)، 4d(Zr, Mo) و 5d(Hf, W, Ir, Au) سطح فرمی به داخل نفوذ کرده یا اینکه بالای و نزدیک آن واقع شده است. در این حالت ساختار دوپینگ شده نقش نیم‌هادی دهنده بازی می‌کند. اما ساختار الکترونی PdS2 در اثر دوپینگ فلزات 3d(Ni, Zn)، 4d(Pd, Cd) و 5d(Pt, Hg) تغییر کرده و همچنان نیم‌هادی داتی باقی می‌ماند به‌گونه‌ای که بیشترین گاف انرژی مربوط به همین فلزات است. دوپینگ فلزات 3d(V, Mn, Cu)، 4d(Nb, Tc, Ag) و 5d(Ta, Re) ساختار الکترونی سیستم را به کلی تغییر داده و سیستم تبدیل به رسانا می‌شود. این تغییرات متنوع اسپینی در ترکیبات فوق می‌تواند اساس ایده‌های علمی برای ساخت وسایل اسپینرونیک تلقی شود.

Keywords

• اکسیدروی
• نانوصفحه
• آهن
• مس
• سل-ژل
• خواص ساختاری
• مورفولوژی
• گاف نواری