Журнал неорганической химии, 2023, T. 68, № 10, стр. 1447-1453

Спиновая селективность проводимости золотых нанотрубок по данным метода цилиндрических волн

П. Н. Дьячков a*, Е. П. Дьячков a

a Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН
119991 Москва, Ленинский пр-т, 31, Россия

* E-mail: p_dyachkov@rambler.ru

Поступила в редакцию 10.05.2023
После доработки 26.05.2023
Принята к публикации 27.05.2023

Аннотация

С помощью метода цилиндрических волн с учетом эффектов спин-орбитального взаимодействия рассчитана зонная структура двух рядов хиральных одностенных золотых нанотрубок (5, n2) и (10, n2). Выявлены соединения с высокой спиновой поляризуемостью электронного строения и спиновой селективностью проводимости. Они могут быть использованы в качестве материалов для создания элементов молекулярной спинтроники.

Ключевые слова: золотые нанотрубки, хиральность, цилиндрические волны, спин-орбитальное взаимодействие, спиновые токи, наноэлектроника

Список литературы

  1. Kondo Y. // Science. 2000. V. 289. P. 606. https://doi.org/10.1126/science.289.5479.606

  2. Oshima Y., Onga A., Takayanagi K. // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 205503. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.205503

  3. Bridges C.R., DiCarmine P.M., Fokina A. et al. // J. Mater. Chem. A. 2013. V. 1. P. 1127. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.205503

  4. Hendren W.R., Murphy A., Evans P. et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2008. V. 20. P. 362203. https://doi.org/10.1088/0953-8984/20/36/362203

  5. Wang H.W., Shieh C.F., Chen H.Y. et al. // Nanotechnology. 2006. V. 17. P. 2689. https://doi.org/10.1088/0957-4484/17/10/041

  6. Bridges C.R., DiCarmine P.M., Seferos D.S. // Chem. Mater. 2012. V. 24. P. 965. https://doi.org/10.1021/cm203184d

  7. Shamraiz U., Raza B., Hussain H. et al. // Int. Mater. Rev. 2018. V. 64. P. 1743. https://doi.org/10.1080/09506608.2018.1554991

  8. Kohl J., Fireman M., O’Carroll D.M. // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. P. 235118. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.235118

  9. Wang J., Zhang C., Zhang J. et al. // Adv. Opt. Mater. 2017. V. 5. P. 1600731. https://doi.org/10.1002/adom.201600731

  10. Ye S., Marston G., McLaughlan J.R. et al. // Adv. Funct. Mater. 2015. V. 25. P. 2117. https://doi.org/10.1002/adfm.201404358

  11. Ye S., Marston G., Markham A.F. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1151. P. 012018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1151/1/012018

  12. Navyatha B., Kumar R., Nara S.A. // J. Environ. Chem. Eng. 2016. V. 4. P. 924. https://doi.org/10.1016/j.jece.2015.12.033

  13. Oshima Y., Mouri K., Hirayama H. et al. // J. Phys. Soc. Jpn. 2006. V. 75. P. 053705. https://doi.org/10.1143/jpsj.75.053705

  14. Del Valle M., Tejedor C., Cuniberti G. // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. P. 045408. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.045408

  15. Manrique D.Zs., Cserti J., Lambert C.J. // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 073103. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.073103

  16. D’yachkov E.P., D’yachkov P.N. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. P. 26005. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b07610

  17. D’yachkov P.N. // Chem. Phys. Lett. 2020. V. 752. P. 137542. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2020.137542

  18. D'yachkov P.N. // Chem. Phys. Lett. 2021. V. 782. P. 139032. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2021.139032

  19. Yang S.H. // Appl. Phys. Lett. 2021. V. 16. P. 120502. https://doi.org/10.1063/5.0039147

  20. Yang S.H., Naaman R., Paltiel Y. et al. // Nat. Rev. Phys. 2021. V. 3. P. 328. https://doi.org/10.1038/s42254-021-00302-9

  21. Michaeli K., Kantor-Uriel N., Naamanm R. et al. // Chem. Soc. Rev. 2016. V. 45. P. 6478. https://doi.org/10.1039/C6CS00369A

  22. Bercioux D., Lucignano P. // Rep. Prog. Phys. 2015. V. 78. P. 106001. https://doi.org/10.1088/0034-4885/78/10/106001

  23. Naaman R., Waldeck D.H. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2015. V. 66. P. 263. https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-040214-121554

  24. Waldeck D.H., Naaman R., Paltiel Y. // APL Mater. 2021. V. 9. P. 040902. https://doi.org/10.1063/5.0049150

  25. Yeom J. // Acc. Mater. Res. 2021. V. 2. P. 471. https://doi.org/10.1021/accountsmr.1c00059

  26. Yang X., van der Wal C.H., van Wees B.J. // Nano Lett. 2020. V. 20. P. 6148. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c02417

  27. Yeganeh S., Ratner M.A., Medina E. et al. // J. Chem. Phys. 2009. V. 131. P. 014707. https://doi.org/10.1063/1.3167404

  28. Gutierrez R., Díaz E., Naaman R. et al. // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. P. 081404. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.081404

  29. Gutierrez R., D́ıaz E., Gau C. et al. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. P. 22276. https://doi.org/10.1021/jp401705x

  30. Eremko A.A., Loktev V.M. // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. P. 165409. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.88.165409

  31. Yang X., van der Wal C.H., van Wees B.J. // Phys. Rev. B. 2019. V. 99. P. 024418. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.99.024418

  32. Dalum S., Hedegård P. // Nano Lett. 2019. V. 19. P. 5253. https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.9b01707

  33. Rahman W., Firouzeh S., Mujica V. et al. // ACS Nano. 2020. V. 14. P. 3389. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b09267

  34. Ghazaryan A., Paltie Y., Lemeshko M. // J. Phys. Chem. C. 2020. V. 124. P. 11716. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c02584

  35. D’yachkov P.N., Lomakin N.A. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 4. P. 424. https://doi.org/10.1134/S0036023622602823

  36. D’yachkov E.P., Lomakin N.A., D’yachkov P.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 2023. V. 68. № 7.

  37. D’yachkov P.N. Quantum chemistry of nanotubes: electronic cylindrical waves. 2019. London: CRC Press, Taylor and Francis, 212 p.

  38. Shih P-H., Gumbs G., Huang D. et al. // J. Appl. Phys. 2022. V. 132. P. 154302. https://doi.org/10.1063/5.0107527

  39. Manchon A., Koo H.C., Nitta J. et al. // Nat. Mater. 2015. V. 14. P. 871. https://doi.org/10.1038/nmat4360

  40. Craighead H.G. Science. 2000. V. 290. P. 1532. https://doi.org/10.1126/science.290.5496.1532

  41. D’yachkov P.N., D’yachkov E.P. // Russ. J. Inorg. Chem. 2020. V. 65. P. 1196. https://doi.org/10.1134/S0036023620070074

Дополнительные материалы отсутствуют.