Photo-induced pure spin current in graphene/silicene nanoribbons with asymmetric edge functionalization
Abstract
光学伽伐尼效应（Photogalvanic Effect，PGE）已被证明可以在具有空间反演对称性的低维自旋器件中诱导不受光子能量（Photon Energy，E_\mathrmph）或入射光偏振／相角（\theta/\varphi）限制的纯自旋流。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理和非平衡格林函数方法，通过氢原子和卤素原子（F、\mathrmCl、\mathrmBr）对锯齿形石墨烯和硅烯纳米条带进行不对称边缘钝化，其电子性能的研究表明F－2H 6ZCNR、F－2H 6ZSiNR、Cl－2H 6ZSiNR、Br－2H 6ZSiNR四种结构都属于双极化自旋半导体。以此为基础设计具有空间反演对称结构的光电器件，并用不同E_\mathrmph和\theta/\varphi的线偏振光（Linearly Polarized Light，LPL）和椭圆偏振光（Elliptically Polarized Light，EPL）照射中心区域，发现器件都有纯自旋流产生，并且不依赖于光的偏振类型、E_\mathrmph和\theta/\varphi。这种纯自旋流产生的鲁棒性源于器件结构的双极化自旋态和空间反演对称性，研究结果为下一代自旋器件、量子计算和纳米传感的设计提供了新的方案。
Fields of Study & Subjects
Quantum and electron transport phenomena
Topological Materials and Phenomena
Graphene research and applications
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 9
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH