半金属 (自旋电子学)

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半金属的电子结构。 是费米能阶， 是向下自旋（左）和向上自旋（左）的状态密度。 在这种情况下，半金属在minority spin channel中导电。
  此条目介绍的是对于不同自旋方向的电子，分别显示出金属性或非金属性的材料（英语：half-metal）。关于元素周期表中，介于金属和非金属之间的元素（英语：metalloid），请见“类金属”。关于能带理论中，介于金属和半导体之间的材料（英语：semimetal），请见“半金属 (能带理论)”。

半金属（英语：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或绝缘体的材料。所有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。[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semimetal和half-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]

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