半金属 (自旋电子学)
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半金属(英语:half-metal)或详称自旋半金属[1],是指对于自旋为某一方向的电子表现为导体,但是对于自旋为另一方向的电子表现为半导体或绝缘体的材料。
在自旋半金属中,对于自旋为某一方向的电子,价带处于半满的状态;而对于自旋为另一方向的电子,则存在禁带。在一些半金属当中,majority spin channel 导通,而在另一些半金属当中,minority spin channel 导通。半金属在自旋电子学和自旋电子器件中有潜在应用。
所有自旋半金属都是铁磁性或亚铁磁性的,但是大多数铁磁性或亚铁磁性的材料都不是半金属。许多已知的半金属都属于氧化物、硫化物或赫斯勒合金[2]。自旋半金属的例子包括了二氧化铬、四氧化三铁、La1-xSrxMnO3[2] 、砷化铬等。
命名的问题
英语 half-metal 和 semimetal 目前都被翻译为“半金属”,但二者概念完全不同。half-metal 是本文所介绍的内容,而 semimetal 则是指能带理论中,介于金属和半导体之间的材料,详见半金属 (能带理论)。此外,可能有些书籍也将类金属(metalloid)译为“半金属”。
为了不造成混淆,有学者建议把 half-metal 译为“半极性金属”(或“半极金属”),而 semimetal 译为“半电导金属”(或“半导金属”)[3]。
参考资料
- ^ [自旋]半金属. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会. (简体中文)
- ^ 2.0 2.1 Coey, J.M.D.; Venkatesan, M. Half-metallic ferromagnetism: Example of CrO2. Journal of Applied Physics. 2002, 91 (10): 8345–8350. Bibcode:2002JAP....91.8345C. doi:10.1063/1.1447879.
- ^ 曹则贤, "“半”里乾坤大", 《物理》, 2007, 36, 12, 958-960, doi:Null
外部链接
- Son, Y.W.; Cohen, M.L.; Louie, S.G. (2006). Half-metallic graphene nanoribbons Nature 444: 347-349. doi:10.1038/nature05180
- http://www-users.york.ac.uk/~ah566/research/half_metals.html(页面存档备份,存于互联网档案馆)
- http://www.tcd.ie/Physics/People/Michael.Coey/oxsen/newsletter/january98/halfmeta.htm(页面存档备份,存于互联网档案馆)