محاسبه دینامیکی حالت های اسپینی، زیرشبکه و داخلی الکترون پی در گرافین تک لایه

این واقعیت که حالت های اسپین الکترون (به جای بار الکتریکی) بسیار کمتر حساس به نوفه های الکترومغناطیسی هستند، باعث آن شده است که امروزه تلاش وافری برای توسعه دستگاههای اسپینترونیکی (به جای الکترونیکی) به عمل آید. در این راستا دسته ای ازموادکه شامل فلزات و حتی نیمه هادی های آلی هستند برای استفاده در فناوری اسپینترونیک پیشنهاد شده است. یک کاندیدای مناسب برای چنین کاربردهایی، تک لایه ای از اتم های کربن، گرافین پیشنهاد شده است. توسعه اسپینترونیک برپایه گرافین متکی به خواص منحصر به فرد آن است. از جمله این خواص انتقال اسپین در دمای اتاق، طول واهلش اسپینی طولانی، انتقال اسپین قابل تنظیم و غیره می باشد. طول واهلش اسپین درگرافین بسیار طولانی (درحدود 2میکرومتر)است که امکان استفاده از گرافین را به عنوان یک دستگاه فیلتر اسپینی فراهم می کند. دراین رساله ما رفتار دینامیکی مولفه های اسپین الکترون، برای یک ورقه گرافین که به روی بسترهای مختلف رشد داده شده است، را بررسی می کنیم. درانجام این کار ،با در نظر گرفتن اثر راشبا و میدان مغناطیسی عملگر تحول زمانی را محاسبه و از آن مقادیر چشمداشتی مولفه های اسپین را در ورقه گرافین به صورت تابعی از زمان به دست می آوریم. سپس ما نشان می دهیم که یکی از مولفه های اسپین در ورقه گرافین همیشه یک مقدار میانگین بسیار کوچکی دارد در حالیکه مولفه دیگر اسپین بین و نوسان می کند. ازسوی دیگر نشان می دهیم که مولفه اسپین عمودبرورقه گرافین (مولفه ) بین 0 و بدون مقادیر منفی، نوسان می کند. بنابراین نتیجه می گیریم که گرافین با جفت شدگی اسپین مدار راشبا به عنوان یک دستگاه فیلتر اسپینی عمل میکند.