مطالعه خواص الکترونی و مغناطیسی مواد با ساختار ششگوشی در حالت توده ای و ساختار نا متجانس و امکان استفاده از آن در گرافین

نانو اسپینترونیک که همان کاربرد فناوری نانو در تولید قطعات اسپین – الکترونیکی می باشد یکی از زمینه های بسیار پر کاربرد و جذاب از علوم و فناوری نانو است. در نانو اسپینترونیک از درجه آزادی اسپین الکترون به منظور انجام محاسبات استفاده می شود. به عنوان کاربردی از نانو اسپینترونیک در صنعت، می توان از مقاومت های مغناطیسی بزرگ (gmr) نام برد که از آنها در دیسک های سخت استفاده می شود. تولید جریان های اسپین – قطبیده یکی از مهمترین کارهایی است که باید در قطعات نانو اسپینترونیکی انجام شود. استفاده از نیم فلز ها بهترین روش در تولید جریانهای اسپین قطبیده می باشد، چراکه نیم فلز ها دارای تنها یک نوع اسپین در سطح فرمی می باشند. برای اینکه بتوان از نیم فلز ها در دمای اتاق استفاده کرد، باید این مواد خاصیت نیم فلزی خود را تا دمای اتاق حفظ کنند، به عبارت دیگر باید دارای دمای کوری بالایی باشند. اما بسیاری از مواد نیم فلزی که تاکنون شناخته شده اند دارای دمای کوری بسیار پایین تر از دمای اتاق هستند. لذا در این تحقیق به جستجو برای یافتن مواد نیم فلز جدید که دارای دمای کوری بالا می باشند، پرداختیم. محاسبات ما نشان داد که ترکیبات ms(m = li, na & k) در حالت ورتزایت در حالت تعادل خود و همچنین ترکیبات mc(m = al, ga & in) در حالت بلند – روی و تحت تنش منفی دارای خاصیت نیم فلزی هستند و امکان بالا بودن دمای کوری در آنها وجود دارد. یکی دیگر از مواد پر کاربرد در نانو اسپینترونیک گرافین که لایه ای دو بعدی از اتم های کربن است می باشد. بنابراین به بررسی خواص گرافین و امکان استفاده از آن در نانو اسپینترونیک پرداختیم. همچنین به این علت که اکثر قطعات نانو اسپینترونیکی از پیوندگاههایی از نیم رسانا ها و نیم فلزات تشکیل شده اند، به جستجو برای یافتن پیوندگاههایی که توان حفظ قطبش اسپینی را دارند پرداختیم که به این منظور پیوندگاه lis/cds در حالت ورتزایت را مورد بررسی قرار دادیم.