Спинтронные свойства границы раздела между Si(111) и 3$C$-SiC(111), выращенным методом согласованного замещения атомов

С. А. Кукушкин^a, А. В. Осипов^b, Е. В. Осипова<sup>b

a</sup> Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
^b Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Методом функционала плотности в спин-поляризованном приближении изучены свойства границы раздела между Si(111) и 3$C$-SiC(111), выращенным методом согласованного замещения атомов. Найдена наиболее выгодная конфигурация атомов на границе раздела. Показано, что SiC обращен к Si углеродной плоскостью, причем SiC отрывает три атома Si из 16 от второго слоя атомов подложки. В результате три атома Si в подложке имеют по три связи вместо четырех и три атома С в нижнем слое пленки SiC также имеют три связи. Именно эти атомы обладают магнитным моментом за счет неспаренных $p$-электронов. Установлено, что по электрону со спином вверх данная граница раздела является обычным полупроводником, а по электрону со спином вниз – двумерным ферромагнитным металлом.

Ключевые слова: карбид кремния, ферромагнитные полуметаллы, терагерцевое излучение, метод функционала плотности, спинтроника.

Поступила в редакцию: 13.07.2022
Исправленный вариант: 13.07.2022
Принята в печать: 05.09.2022

DOI: 10.21883/PJTF.2022.20.53696.19310

Реферативные базы данных:

•