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A bipolar spin-filtering effect in graphene zigzag nanoribbons with spinorbit coupling

机译：具有自旋轨道耦合的石墨烯之字形纳米带中的双极自旋过滤效应

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We predict a large spin-filtering effect in graphene zigzag nanoribbons in the presence of Rashba spinorbit coupling. The spin polarization of the transmitted current reaches a maximum when the incoming electrons occupy only one subband and the outgoing electrons occupy two subbands (spin is not taken into account). This situation can be reached by applying a potential barrier or a width constriction to the incoming lead of the ribbon. A simple physical picture is provided to explain the spin-filtering effect. Because of the electronhole symmetry and the time-reversal symmetry, the spin-filtering is antisymmetric for the hole when compared with that for the electron. So the bipolar spin-polarized current can be generated by tuning the Fermi energy across the Dirac point. Besides, the wedge-shaped constriction can modify the conductance spin polarization.
机译：我们预测在存在Rashba自旋轨道耦合的情况下，石墨烯之字形纳米带中的自旋过滤效果很大。当入射电子仅占据一个子带而出射电子占据两个子带时（不考虑自旋），传输电流的自旋极化达到最大值。可以通过对带状电缆的引入引线施加势垒或宽度限制来达到这种情况。提供了一个简单的物理图片来说明自旋滤波效果。由于电子空穴的对称性和时间反转的对称性，因此与电子相比，自旋滤波对于空穴是反对称的。因此，可以通过在Dirac点上调整费米能量来产生双极自旋极化电流。此外，楔形收缩部可以改变电导自旋极化。

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