مشخصة غيرخطي جريان-ولتاژ يك ديواره مغناطيسي2 راديان در π در نانوسيم‌هاي نيم‌رساناي فرومغناطيسي نوع p

Nonlinear current-voltage characteristic of a 2π domain wall in p-type magnetic semiconductor nanowires

در مقالۀ حاضر، مشخصه جريان- ولتاژ يك ديواره‌ مغناطيسي 2π راديان ايجاد شده در ميان دو نانوسيم از جنس نيمرساناي مغناطيسي نوع p با قطبش اسپيني بسيار بالا در دماي معين T مطالعه و بررسي شده است. در اين راستا، احتمال عبور و بازتاب حامل‌ها از ديواره 2π راديان با حل معادله جفت شده شرودينگر براي مؤلفه‌هاي تابع موج اسپيني با اسپين بالا و پائين تعيين شده و سپس چگراديان با حل معادلات جفت شده شرودينگر براي مؤلفه‌هاي تابع موج اسپيني با اسپين بالا و پائين تعيين شده‌ و چگالي جريان بار و چگالي جريان اسپيني بر حسب آنها بدست آمده‌ است. در مطالعه رفتار اسپين-ديودي ديواره مغناطيسي نشان داده شده است كه آستانه ولتاژ شروع به كار ديود با عريض‌تر شدن ديواره افزايش مي‌يابد. همچنين، وابستگي غيرخطي قطبش اسپيني به ولتاژ اعمالي به منظور كاربرد در ترانزيستورهاي اسپيني تعيين گرديده است.

In this paper, the current-voltage characteristic of a 2π domain wall formed between two semiconducting magnetic nanowires of -type material with very high spin polarization at a given temperature has been investigated. In this regard, the transmission and reflection probabilities of the carriers from the 2π wall have been obtained by solving the coupled Schrödinger equations for the up and the down spin components of the wave function, and accordingly then the charge and spin current density has been calculated. In the study of spin-diode behavior of the domain wall, it has been shown that the threshold voltage of the diode increases with the domain wall width. Also, the nonlinear dependence of the spin polarization on the applied voltage has been determined for a spin transistor application.