بررسی خاصیت نیم-فلزی تک لایه SiC آلایش یافته با اتم های منگنز به منظور کاربرد در نانو اسپینترونیک

در این پژوهش، ویژگی های ساختاری، الکترونی و مغناطیسی تک لایه SiC آلایش یافته با اتم های منگنز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مربوط به خواص الکتریکی نشان می دهد که تک لایه SiC خالص، بر خلاف گرافین خالص، دارای گاف نواری قابل توجهی می باشد، که باعث کابرد آن در صنعت الکترونیک می شود. پایدارترین ساختار با در نظر گرفتن اتم های منگنز بر روی اتم-های کربن، اتم سیلیسیم و مرکز شش ضلعی با انجام واهلش کامل موقعیت های اتمی و پارامترهای شبکه، مشخص شد. نتایج محاسبات نشان می دهد که پایدارترین حالت این ترکیب برای حالتی است که اتم های منگنز روی اتم های کربن قرار می گیرند. بنابراین برای این ساختار، خواص الکترونی و مغناطیسی محاسبه شده است. نمودارهای چگالی حالات جزئی و کلی بیانگر وجود خاصیت نیم-فلزی در این ترکیب می باشد. در نتیجه از این تک لایه می توان در ساخت قطعات نانو اسپینترونیکی و شیرهای اسپینی استفاده نمود. همچنین در این مقاله تلاش شده که با رسم نمودارهای ساختار نواری وابسته به اسپین و مقایسه آن با چگالی حالات جزئی، سازوکار ایجاد خاصیت نیم-فلزی در این مواد مورد بررسی قرار گیرد.