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Perfect spin filtering by symmetry in molecular junctions

机译：通过分子连接处的对称性实现完美的自旋过滤

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摘要

Obtaining highly spin-polarized currents in molecular junctions is crucial and important for nanoscale spintronics devices. Motivated by our recent symmetry-based theoretical argument for complete blocking of one spin conductance channel in model molecular junctions [A. Smogunov and Y. J. Dappe, Nano Lett. 15, 3552 (2015)], we explore the generality of the proposed mechanism and the degree of achieved spin-polarized current for realistic molecular junctions made of various ferromagnetic electrodes (Ni, Co, Fe) connected by different molecules (quaterthiophene or p-quaterphenyl). A simple analysis of the spin-resolved local density of states of a free electrode allowed us to identify the Fe(110) as the most optimal electrode, providing perfect spin filtering and high conductance at the same time. These results are confirmed by ab initio quantum transport calculations and are similar to those reported previously for model junctions. It is found, moreover, that the distortion of the p-quaterphenyl molecule plays an important role, reducing significantly the overall conductance.
机译：在分子结中获得高度自旋极化的电流对于纳米级自旋电子器件至关重要且至关重要。受我们最近基于对称性的理论论证的启发，它们完全阻止了模型分子连接中的一个自旋电导通道[A. Smogunov和Y.J. Dappe，Nano Lett。 15，3552（2015）]，我们探索了所提出的机制的一般性，以及由不同分子（四噻吩或p-铁氧体）连接的各种铁磁电极（Ni，Co，Fe）构成的现实分子结的自旋极化电流的程度。四苯基）。通过对自由电极的自旋分辨局部状态密度进行简单分析，我们可以确定Fe（110）为最佳电极，同时提供完美的自旋滤波和高电导率。这些结果通过从头算起的量子输运计算得到了证实，与先前针对模型结所报道的结果相似。此外，发现对-四-苯基分子的畸变起重要作用，大大降低了总电导。

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  • 来源
    《Physical review》 |2016年第20期|201403.1-201403.6|共6页
  • 作者

    Dongzhe Li; Yannick J. Dappe; Alexander Smogunov;

  • 作者单位

    Service de Physique de l'Etat Condense (SPEC), CEA, CNRS, Universite Paris-Saclay, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France,Department of Physics, University of Konstanz, 78457 Konstanz, Germany;

    Service de Physique de l'Etat Condense (SPEC), CEA, CNRS, Universite Paris-Saclay, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France;

    Service de Physique de l'Etat Condense (SPEC), CEA, CNRS, Universite Paris-Saclay, CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France;

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