关键词：NiBr_2;磁性材料;自旋极化;自旋电子输运
摘 要：磁性半导体材料在自旋电子器件领域具有重要的应用前景.本文设计了一些基于磁性半导体NiBr_2单层的纳米器件结构,并采用密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,研究了其自旋输运和光电性质.结果表明,在不同的输运方向(扶手椅形和锯齿形),NiBr_2单层PN结二极管表现出明显的整流效应及自旋过滤效应,这两种效应在其亚3 nm PIN结场效应晶体管中也同样存在.NiBr_2单层PIN结场效应晶体管的电子传输受到栅极电压的调控,电流随着栅极电压的增大受到抑制.另外,NiBr_2单层对蓝、绿光有较强的响应,其光电晶体管在两种可见光的照射下可以产生较强的光电流.本文研究结果揭示了NiBr_2单层的多功能特性,为镍基二卤化物在半导体自旋电子器件和光电器件领域的应用提供了重要参考.
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