Modelamento teórico de monocamadas e nanofitas de dicloreto de magnésio para aplicações em spintrônica : um estudo de dopagem, passivação e transporte quântico

Abstract

Nossa recente capacidade de manipular a matéria em escala atômica tem possibilitado a criação e concepção de dispositivos eletrônicos completamente novos e mais eficientes. Com esse objetivo em mente, neste trabalho, utilizamos técnicas de primeiros princípios para investigar a manipu lação das propriedades das monocamadas de dicloreto de magnésio (MgCl2) para aplicações tecnológicas. Iniciamos examinando os efeitos da dopagem substitucional em monocamadas e avançamos para o estudo do transporte quântico em nanofitas desse mesmo material. Nossos resultados indicam que tanto as monocamadas quanto as nanofitas de MgCl2 apresentam proprie dades ideais para aplicações em spintrônica. A dopagem substitucional das monocamadas de MgCl2 com diferentes grupos dopantes mostrou-se eficiente para induzir magnetismo no material. Todas as nanofitas puras de MgCl2, com diferentes bordas, demonstraram ser estáveis. Depen dendo dos átomos na borda das nanofitas zigzag, foi possível induzir o estado meio-metálico e alcançar a filtragem perfeita de spin. A passivação das nanofitas de MgCl2 foi eficiente não apenas para aumentar a estabilidade do sistema, mas também para modular suas propriedades eletrônicas e magnéticas, viabilizando a criação de filtros perfeitos de spin e diodos bipolares de spin com dupla retificação. Portanto, este trabalho destaca o notável potencial dos cristais de MgCl2 para aplicações em nanoeletrônica e spintrônica.