Диссертация (1150502), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Выявлено, что индуцированное спин-орбитальное взаимодействие в графене при контакте с различными металлами зависит от наличия в валентной зоне нижележащегометалла спин-поляризованных состояний, взаимодействие с которыми может приводить к спин-орбитальному расщеплению состояний графена. Подобные эффектыспин-зависимой гибридизации и большого спин-орбитального расщепления состояний были выявлены для графен/Au/Ni(111) и графен/Pt(111) с величиной расщепления139140100 и 80 мэВ, соответственно. При этом для графена на Ni(111) с интеркалированнымиатомами Cu, Bi не возникает спин-орбитального расщепления состояний графена.4. Показано, что процесс интеркаляции Al под графен на Ni(111) сопровождается сплавлением интеркалируемого Al с Ni подложкой.
Стехиометрия сплава определяется концентрацией интеркалируемого Al и после насыщения системы алюминием под графеномобразуется сплав Ni-Al, терминированный атомами Al,т.е. непосредственно под графеном формируется сплошной слой Al.5. Исследована электронная и спиновая структура графена, синтезированного на поверхности ферромагнитного металла Co и интеркалированного атомами немагнитного металла Au с большим атомным номером и большим спин-орбитальным взаимодействием.Показано, что влияние обменного взаимодействия ферромагнитного металла и спинорбитального взаимодействия немагнитного металла приводит к асимметричной спиновой структуре состояний графена в области долин двух противоположных высокосимметричных точек K , расположенных на границе гексагональной зоны Бриллюэнаграфена.
Исследована локальная атомная структура графена на Co(0001) с интеркалированными атомами Au. Обнаружено формирование структурных дислокаций в локальной атомной структуре, которые предположительно обусловлены внедрением атомов Coиз верхнего слоя подложки в интеркалированный слой атомов Au.6. На основании исследований, проведенных в рамках диссертационной работы, предложены две модели спиновых электронных устройств – графенового спинового фильтра иреверсного переключателя намагниченности спиновым током, формируемым в системес высоким спин-орбитальным расщеплением электронных состояний, без использования внешнего магнитного поля.Список литературы1.
Rashba E. I. Spintronics: Sources and Challenge // Journal of Superconductivity. — 2002.— Vol. 15. — Pp. 13–17.2. Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V., Jiang D., Katsnelson M. I., Grigorieva I. V.,Dubonos S. V., Firsov A. A. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene //Nature.
— 2005. — Vol. 438. — P. 197.3. Geim A. K., Novoselov K. S. The rise of graphene // Nature materials. — 2007. — Vol. 6.— P. 183.4. Editorial Review. Ten years in two dimensions // Nature Nanotechnology. — 2014. —Vol. 9. — P. 725.5. Gmitra M., Konschuh S., Ertler C., Ambrosch-Draxl C., Fabian J. Band-structure topologies of graphene: Spin-orbit coupling effects from first principles // Phys. Rev. B. — 2009.— Vol.
80. — P. 235431.6. Шикин А.М., Рыбкин А.Г., Марченко Д.Е., Попова (Рыбкина) А.А., Варыхалов А.,Радер О. Графен. Синтез и особенности электронной структуры // Российские нанотехнологии. — 2011. — Т. 6. — С. 36–41.7. Попова (Рыбкина) А.А., Шикин А.М., Марченко Д.Е., Рыбкин А.Г., Вилков О.Ю., Макарова А.А., Варыхалов А.Ю., Радер О. Роль ковалентного взаимодействия в формировании электронной структуры графена на поверхности Ni(111) с интеркалированнымислоями Au и Cu // Физика твердого тела. — 2011. — Т.
53. — С. 2409–2413.8. Shikin A.M., Rybkina A.A., Rusinova M.V., Klimovskikh I.I., Rybkin A.G., Zhizhin E.V.,Chulkov E.V., Krasovskii E.E. Effect of spin–orbit coupling on atomic-like and delocalizedquantum well states in Au overlayers on W(110) and Mo(110) // New Journal of Physics.— 2013. — Vol. 15.
— P. 125014.1411429. Shikin A.M., Rybkina A.A., Korshunov A.S., Kudasov Yu.B., Frolova N.V., Rybkin A.G.,Marchenko D., J. Sánchez-Barriga, Varykhalov A., Rader O. Induced Rashba splitting ofelectronic states in monolayers of Au, Cu on a W(110) substrate // New Journal of Physics.— 2013. — Vol. 15. — P. 095005.10. Rybkina A. A., Rybkin A. G., Adamchuk V. K., Marchenko D., Varykhalov A., SánchezBarriga J., Shikin A.
M. The graphene/Au/Ni interface and its application in the construction of a graphene spin filter // Nanotechnology. — 2013. — Vol. 24. — P. 295201.11. Shikin A.M., Rybkin A.G., Marchenko D., Rybkina A.A., Scholz M.R., Rader O.,Varykhalov A. Induced spin–orbit splitting in graphene: the role of atomic number of theintercalated metal and - hybridization // New Journal of Physics. — 2013. — Vol. 15.— P. 013016.12.
Rybkina A.A., Rybkin A.G., Fedorov A.V., Usachov D.Yu., Yachmemev M.E.,Marchenko D., Vilkov O.Yu., Nelubov A.V., Adamchuk V.K., Shikin A.M. Interactionof graphene with intercalated Al: The process of intercalation and specific features of theelectronic structure of the system // Surface Science. — 2013. — Vol. 609. — Pp. 7–17.13. Shikin A. M., Rybkina A.
A., Rybkin A. G., Klimovskikh I. I., Skirdkov P. N.,Zvezdin K. A., Zvezdin A. K. Spin current formation at the graphene/Pt interface formagnetization manipulation in magnetic nanodots // Applied Physics Letters. — 2014. —Vol. 105. — P. 042407.14. Попова (Рыбкина) А.А., Рыбкин А.Г., Марченко Д.Е., Варыхалов А., Радер О., Шикин А.М. Роль ковалентного взаимодействия и переноса заряда во взаимодействииграфена на поверхности Ni(111) с интеркалированными слоями Au, Cu и Al // ТрудыXVII международного симпозиума "Нанофизика и наноэлектроника"603950, Нижний Новгород, ГСП-105: Институт физики микроструктур РАН.
— 2012. — Т. 2. —С. 515–516.15. Рыбкина А.А., Жижин Е.В., Рыбкин А.Г., Климовских И.И., Марченко Д., Варыхалов А., Радер О., Шикин А.М. Индуцированное спин-орбитальное расщепление вграфене после интеркаляции Au и Bi // Труды XVII международного симпозиума"Нанофизика и наноэлектроника"603950, Нижний Новгород, ГСП-105: Институтфизики микроструктур РАН. — 2013. — Т. 1. — С. 235–236.14316. Dresselhaus G.
Spin-Orbit Coupling Effects in Zinc Blende Structures // Phys. Rev. —1955. — Vol. 100. — P. 580.17. Бычков Ю.А., Рашба Э.И. Свойства двумерного электронного газа со снятым вырождением спектра // Письма в ЖЭТФ. — 1984. — Т. 39. — С. 66–69.18. LaShell S., McDougall B. A., Jensen E. Spin Splitting of an Au(111) Surface State BandObserved with Angle Resolved Photoelectron Spectroscopy // Phys. Rev.
Lett. — 1996. —Vol. 77. — P. 3419.19. Nicolay G., Reinert F., Hüfner S. Spin-orbit splitting of the L-gap surface state on Au(111)and Ag(111) // Phys. Rev. B. — 2001. — Vol. 65. — P. 033407.20. Hoesch M., Muntwiler M., Petrov V. N., Hengsberger M., Patthey L., Shi M., Falub M.,Greber T., Osterwalder J. Spin structure of the Shockley surface state on Au(111) // Phys.Rev.
B. — 2004. — Vol. 69. — P. 241401(R).21. Рыбкин А.Г. Электронная энергетическая и спиновая структура тонких слоёв металлов,индуцированная спин-орбитальным взаимодействием. — Диссертация на соисканиеученой степени кандидата физико-математических наук, СПбГУ, г. Санкт-Петербург,2010.22. Koroteev Yu.M., Bihlmayer G., Gayone J. E., Chulkov E.V., Blügel S., Echenique P.M.,Hofmann Ph. Strong Spin-Orbit Splitting on Bi Surfaces // Phys. Rev. Lett. — 2004.
—Vol. 93. — Pp. 046403–1.23. Zhang Y., Tan Y.-W., Stormer H.L., Kim P. Experimental observation of the quantum Halleffect and Berry’s phase in graphene // Nature. — 2005. — Vol. 438. — P. 201.24. Bostwick A., Ohtai T., Seyller T., Horn K., Rotenberg E. Quasiparticle dynamics ingraphene // Nature Physics. — 2007. — Vol. 3. — P.
36.25. Novoselov K. S., Jiang D., Schedin F., Booth T. J., Khotkevich V. V., Morozov S. V.,Geim A. K. Two-dimensional atomic crystals // PNAS. — 2005. — Vol. 102. — P. 10451.26. Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V., Jiang D., Zhang Y., Dubonos S. V., Grigorieva I. V., Firsov A. A. Electric field effect in atomically thin carbon films // Science.— 2004. — Vol. 306. — P. 666.27.
Wallace P. R. The Band Theory of Graphite // Phys. Rev. — 1947. — Vol. 71. — P. 622.14428. Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S. Physical Properties of Carbon Nanotubes //Imperial College Press. — 1998.29. Güttinger J., Molitor F., Stampfer C., Schnez S., Jacobsen A., Dröscher S., Ihn T., Ensslin K. Transport through graphene quantum dots // Rep. Prog. Phys. — 2012. — Vol. 75.— P.
126502.30. Castro Neto A.H., Guinea F., Peres N.M.R., Novoselov K.S., Geim A.K. The electronicproperties of graphene // Reviews of Modern Physics. — 2009. — Vol. 81. — P. 109.31. Beenakker C.W.J. Colloquium: Andreev reflection and Klein tunneling in graphene // Reviews of Modern Physics. — 2008. — Vol. 80. — P. 1337.32. Katsnelson M. I., Novoselov K. S., Geim A. K.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
