نقطه كوانتومي فسفرين شش گوشي با لبهي زيگزاگ به عنوان يك وارونگر اسپيني در حضور برهمكنش راشبا

Zigzag hexagonal phosphorene quantum dot as a spin inverter in the presence of Rashba effect

در اين پژوهش با استفاده از روش تابع گرين به بررسي جريان با قطبش اسپيني در نقاط كوانتومي 24 و 54 اتمي فسفريني شش‌گوشي با لبه‌ي زيگزاگ پرداخته‌ايم. با اين فرض كه تمام الكترون‌هاي ورودي به ساختار نقطه‌ي كوانتومي فسفرين داراي اسپين بالا باشند، با انتخاب مناسب ميدان الكتريكي كه از خارج توسط يك ولتاژ گيت كنترل مي‌شود، مي‌توان يك جريان خروجي با قطبش اسپيني دلخواه داشت به‌ويژه شرايطي وجود دارد كه مي‌توان اسپين كليه الكترون‌ها را معكوس كرد و بنابراين سيستم به‌عنوان يك وارونگر اسپيني عمل مي‌كند كه داراي كاربردهاي ويژه در اسپينترونيك و پروسه اجرايي محاسبات كوانتومي مي‌باشند. علاوه بر آن نشان داده‌ايم كه با بزرگ شدن اندازه‌ي نقطه كوانتومي فسفرين اندازه جريان قطبيده افزايش مي‌يابد.

In this study, we investigate the spin polarized current in a zigzag hexagonal phosphorene quantum dot composed of and phosphorus atoms using Green's function method. Supposing that all input electrons have spin-up orientation, we have shown that an output current with desirable spin polarization may be achieved by applying an appropriate external electric field controlled by a gate voltage. Particularly, there are conditions where the spin of all electrons can be inverted; therefore, the system can act as a spin inverter that has special applications in spintronics and quantum computations. Moreover, it is demonstrated that increasing the size of phosphorene quantum dot leads to the increase of polarized current.