Density functional theory investigation of negative differential resistance and efficient spin filtering in niobium-doped armchair graphene nanoribbons

文献情報

出版日 2017-10-12
DOI 10.1039/C7CP05921C
インパクトファクター 3.676
著者

Jitendra Kumar, Harshal B. Nemade, P. K. Giri


原文を見る

要旨

Using density functional theory calculations in combination with a non-equilibrium Green's function method, we explore the transport properties of a niobium-doped (∼3.57%) armchair graphene nanoribbon of dimer length 7 in a two-terminal device configuration. The band structure of the supercell with niobium atoms showed spin splitting near the Fermi level. The spin-dependent transport properties and spin-resolved band structure of electrodes with applied bias values were calculated to understand the spin filter and the negative differential resistance (NDR) effect. The spin filter efficiency of the device was found to be more than 95% in the applied voltage range of 0.15 V to 0.5 V for the antiparallel configuration, and the device is suitable as an efficient spin filter at room temperature. The parallel configuration has a higher range, 0 V to 0.5 V, with an efficiency more than 70%. The peak-to-valley ratios in the parallel configuration for spin-up and spin-down currents were 4.5 and 17.8, respectively, while in the antiparallel configuration, the values were 4.57 and 37.5, respectively. The combined NDR characteristic showed figure of merit with a peak current density of ∼6 mA μm−1 and a PVR of ∼4.6, useful for logical application. Our findings open a new way to produce multifunctional spintronic devices based on niobium-doped armchair graphene nanoribbons.

関連文献

Thermal stability of trihexyl(tetradecyl)phosphonium chloride

Arne Van den Bossche, Jan Luyten, Harald Oosterhof, Jan Fransaer, Koen Binnemans

2018-01-05 Paper

DOI: 10.1039/C7CP08556G

Contents list

Front/Back Matter

DOI: 10.1039/C8CP90014K

Giant spontaneous exchange bias obtained by tuning magnetic compensation in samarium ferrite single crystals

Xiao-xiong Wang, Shang Gao, Xu Yan, Qiang Li, Jun-cheng Zhang, Yun-ze Long, Ke-qing Ruan, Xiao-guang Li

2018-01-02 Paper

DOI: 10.1039/C7CP07030F

Model of protocell compartments – dodecyl hydrogen sulfate vesicles

Bin Liu, Meihua Gao, Haiping Li, Jianqiang Liu, Shiling Yuan, Na Du

2017-12-15 Communication

DOI: 10.1039/C7CP06379B

Panchromatic cross-conjugated π-bridge NIR dyes for DSCs

Yanbing Zhang, Hammad Cheema, Alexander E. London, Amber Morales, Jason D. Azoulay, Jared H. Delcamp

2018-01-08 Paper

DOI: 10.1039/C7CP06703H

On the methodology of the determination of charge concentration dependent mobility from organic field-effect transistor characteristics

Miroslav Menšík, Petr Toman, Urszula Bielecka, Wojciech Bartkowiak, Jiří Pfleger, Bartosz Paruzel

2017-12-12 Paper

DOI: 10.1039/C7CP06423C

Computational simulations determining disulfonic stilbene derivative bioavailability within human serum albumin

Titouan Jaunet-Lahary, Fabrice Fleury, Adèle D. Laurent

2018-06-04 Paper

DOI: 10.1039/C8CP00704G

Analysis of competitive binding of several metal cations by graphene oxide reveals the quantity and spatial distribution of carboxyl groups on its surface

Rustem R. Amirov, Julia Shayimova, Zarina Nasirova, Alexander Solodov, Ayrat M. Dimiev

2017-12-12 Paper

DOI: 10.1039/C7CP07055A

Solvation of alcohols in ionic liquids – understanding the effect of the anion and cation

Inês C. M. Vaz, Margarida Bastos, Carlos E. S. Bernardes, José N. Canongia Lopes, Luís M. N. B. F. Santos

2017-12-20 Paper

DOI: 10.1039/C7CP07525A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯はどのように合成されますか?

環戊烷-1,3-二甲酸甲酯は、環戊烷と塩酸によるヒンデンブルク反応を経由して合成されます。この反応では、環戊烷が塩酸と作用し、1,3-ジカルボキシ基が導入されま...

2435-36-1Dimethyl 1,3-cyclope...
化合物よくある質問

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンとは何ですか?

4-メトキシ-1,2,3-スチアゼ-3,5-ジオンは、CAS番号107843-77-6の化合物で、(E)-ベンジル3-(3,4-ジヒドロキシフェニル) acry...

107843-77-6(E)-Benzyl 3-(3,4-di...
化合物よくある質問

プロスタグランジンA2について「に適用される法規ガイドラインは何ですか?'

プロスタグランジンA2 (CAS番号: 41691-92-3) は、化学物質の安全管理に関する規制として、GHS (危険物質の国際的ハザード分類・ラベル付けシス...

41691-92-316,16-DIMETHYL PROST...
化合物よくある質問

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸についての物理化学的性質は何ですか?

4-アミノ-1-ナフタレン sulfonic 酸のCAS番号は84-86-6です。この化合物は結晶性で、分子量は212.15 g/molです。アルコールや水など...

84-86-64-Amino-1-naphthalen...
化合物よくある質問

N-GlcNAc-生物素を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

N-GlcNAc-生物素は吸収性があり、皮膚や目への接触を避けることが重要です。PPE(個体保護具)は使用し、ドラフトチャンバーは必要に応じて使用します。漏洩時...

1272755-69-72-Acetamido-2-deoxy-...
化合物よくある質問

3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルとは何ですか?

CAS番号1209781-11-2の3-アミノメチルフローラノピペリジン-1-カルボニル酸テルブチルエステルは、有機化合物の一種で、化学式はC10H17FNO3...

1209781-11-22-Methyl-2-propanyl ...
化合物よくある質問

6-溴-1-甲基-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑はどのように合成されますか?

6- bromo-1-methyl-1H-benzotriazoleは、ブロモフリオリンと1-メチル-1H-ベンゾ[d][1,2,3]三氮唑の反応により合成され...

944718-32-56-Bromo-1-methyl-1H-...
化合物よくある質問

4-硫代尿苷はどのように合成されますか?

4-硫代尿苷は、尿素とD-リボシルヒドロキシアルデヒドを用いてスルホン化反応を経て合成されます。通常は塩酸ヒドロキシチオニルスルホン酸などの触媒を使用し、選択性...

6741-73-71-(4-thio-beta-D-rib...
化合物よくある質問

ブレインナトリユリックペプチド32ラットとは何ですか?

ブレインナトリユリックペプチド32ラット(CAS番号: 133448-20-1)は、心臓で作られるホルモンの一つで、心不全の診断や予後評価に使用されます。

133448-20-1Brain Natriuretic Pe...
化合物よくある質問

1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号810680-60-5の1-(3-氮杂啶)-4-羟基哌啶双盐酸盐は、白色の結晶性粉末である。分子量は360.84 g/molで、水に溶けやすい。反応活...

810680-60-51-(3-Azetidinyl)-4-p...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。