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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 交叉学科 » 自旋电子学，金属跟半导体区别
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田山东

捐助贵宾 (著名写手)

[交流] 自旋电子学，金属跟半导体区别

想问几个问题，巨磁阻、自旋阀都是基于铁磁性金属制造的，是自旋电子学的开始，后来出现半导体自旋电子学，请问二者优势劣势如何？
看网上有人说，因为金属不适合构建放大器件，而且跟传统电子器件集成不好，怎么理解呢？
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1楼 2013-01-30 22:15:13
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即物穷理

银虫 (初入文坛)
★
田山东(金币+1): 谢谢参与
我个人的想法，仅供参考：
是因为传统的半导体器件或芯片，以及集成电路都是基于具有开关效应的晶体二极管和具有放大效应的三极管，而二极管和三极管都是用n型和p型半导体Si或Ge材料制成的，金属做二极管和三极管可能是不行的，因为金属的电导很小，很难象半导体通过掺杂，改变其导电性能，实现信息的存储。
另外，半导体工业已经发展了近70年，具有成熟的技术，所以新型的自旋电子学能和半导体结合起来，更能发挥半导体集成化的优势。

你说的是对的，半导体和石墨烯具有较长的自旋相干（弛豫）长度，适合对电子自旋的操纵，至于利用自旋存储信息不易丢失，那是因为一个自旋态一旦存在，不象电荷那样容易受到其他电荷，缺陷，杂质的散射和碰撞。
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9楼2013-02-18 15:47:28
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田山东

捐助贵宾 (著名写手)
是不是金属的自旋散射长度比半导体短？比如石墨烯，自旋散射长度很长，自旋散射长度是什么东西？看到文献上出现这个词，所以引用了，但是不知道这个什么东西。
或者说，金属材料做到足够小之后，电子自旋信息很快就丢掉了，而不像石墨烯那样可以保持很长距离。

学习了！！
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2楼2013-01-30 22:19:06
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zvs1988

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
田山东(金币+1): 谢谢参与
华丽的飘过: 金币+3, 3q 2013-04-26 03:50:10
一般的磁性金属散射长度都在200nm左右个人觉得这个不是短与长度问题  不论是BiFeO3还是铁磁金属所追求的都是GMR和spin pole rate 不过磁半导体的开发难度不比ferromagnetic metal 容易 虽然现在很热 不过4点几禁带宽度 极高的薄膜质量压力很大  不知道谁会在这上有所突破
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5楼2013-01-31 10:55:47
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userhung

禁虫 (文学泰斗)
★
田山东(金币+1): 谢谢参与
夕阳西下: 半导体靠空穴导电？不完全正确。 2013-02-18 09:50:48
金属靠自由电子导电，半导体靠空穴导电
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6楼2013-02-01 18:41:27
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