Spin-polarized bandgap of graphene induced by alternative chemisorption with MgO (111) substrate

Abstract

Using First-principle calculations, the substrate effect of O-terminated (3×3) MgO (111) on graphene was investigated for spintronics application. It was found that the graphene could be turned into a spin-polarized semiconductor due to alternative sp3 chemisorption with the substrate. The majority spin channel has an insulating band gap of 2eV, while the minority spin channel has a semiconducting band gap of 0.3eV. These results imply that the graphene with a tailored pattern of chemisorption could be highly efficient for introducing a totally spin-polarized current and controlling its on/off switching. 일차 원칙 연산, O-말단 접착 기면 효과를 사용하면서 그래핀 위의 (3x3) 마고 (111)는 스핀트로닉스 응용을 위해 연구되었다. 그래핀이 기판을 가진 선택적 sp3 화학흡착때문에 스핀 분극 반도체로 바뀔 수 있었다는 것이 발견되었다. 다수 스핀 채널이 2eV의 절연성 밴드 갭을 가지고 있는 반면에, 소수 스핀 채널은 0.3eV의 반도체형 밴드 갭을 가지고 있다. 이러한 결과는 그것을 뜻하고 화학흡착의 고안된 패턴을 가진 그래핀이 대단히 완전히 스핀 분극 전류를 도입하는 것을 위해 효율적이 그리고 그것의 계속 / 오프 스위칭을 제어할 수 있다.