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半金属 (自旋电子学)

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半金属(英語:half-metal)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绝缘体的材料。所有半金属都是铁磁性亚铁磁性的,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赫斯勒合金[1]

在半金属中,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。

半金属的例子包括了二氧化铬四氧化三铁、La1-xSrxMnO3[1]砷化铬等。半金属在自旋电子学和自旋电子器件中有潜在应用。

命名的问题[编辑]

英语中的semimetalhalf-metal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)。另外,类金属metalloid)也有可能被翻译成“半金属”。

为了不造成混淆,有人建议把semimetal翻译成“半电导金属”(或“半导金属”),并把half-metal翻译成“半极性金属”(或“半极金属”)。[2]

参考资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 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. 
  2. ^ 曹则贤, "“半”里乾坤大", 《物理》, 2007, 36, 12, 958-960, doi:Null

外部链接[编辑]