SCOPUS
SCIE
The direct exchange mechanism of induced spin polarization of low-dimensional π-conjugated carbon- and <i>h</i>-BN fragments at LSMO(001) MnO-terminated interfaces
저자
Kuklin, Artem V. ; Kuzubov, Alexander A. ; Kovaleva, Evgenia A. ; Lee, Hyosun ; Sorokin, Pavel B. ; Sakai, Seiji ; Entani, Shiro ; Naramoto, Hiroshi ; Avramov, Paul
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
23-29(7쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Induced spin polarization of π-conjugated carbon and <I>h</I>-BN low dimensional fragments at the interfaces formed by deposition of pentacene molecule and narrow zigzag graphene and <I>h</I>-BN nanoribbons on MnO<SUB>2</SUB>-terminated LSMO(001) thin film was studied using GGA PBE+U PAW D3-corrected approach. Induced spin polarization of π-conjugated low-dimensional fragments is caused by direct exchange with Mn ions of LSMO(001) MnO-derived surface. Due to direct exchange, the pentacene molecule changes its diamagnetic narrow-band gap semiconducting nature to the ferromagnetic semiconducting state with 0.15eV energy shift between spin-up and spin-down valence bands and total magnetic moment of 0.11μ<SUB>B</SUB>. Direct exchange converts graphene nanoribbon to 100% spin-polarized half-metal with large amplitude of spin-up electronic density at the Fermi level. The direct exchange narrows the <I>h</I>-BN nanoribbon band gap from 4.04 to 1.72eV in spin-up channel and converts the <I>h</I>-BN ribbon semiconducting diamagnetic nature to a semiconducting magnetic one. The electronic structure calculations demonstrate a possibility to control the spin properties of low-dimensional π-conjugated carbon and <I>h</I>-BN fragments by direct exchange with MnO-derived LSMO(001) surface for spin-related applications.</P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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