只要是半金属材料自旋极化率都是100％吗

推荐回答

自旋半金属材料又称半金属材料。电子在一个自旋方向上呈现金属性，也即在费米能级处有电子态的存在；而在另一个自旋方向上呈现半导体性，也即在费米能级处存在禁带。他们将具有这种特殊能带结构的材料称为半金属（half-metal）材料。要与传统的半金属（导电电子浓度远低于正常金属的一类物质的统称）区分开来。

1983年，荷兰Nijimegen大学的Groot 教授对half-Heusle合金NiMnSb进行能带计算后发现其具有一种特殊的新型能带结构，如图所示：电子在一个自旋方向上呈现金属性，也就是在费米能级处有电子态的存在；而在另一个自旋方向上呈现半导体性，也就是在费米能级处存在禁带。他们将具有这种特殊能带结构的材料称为半金属（half-metal）材料。这里所指的半金属并不是传统意义上的半金属（semi-metal，如As、Sb、Bi等），传统的半金属是导电电子浓度远低于正常金属的一类物质的统称，因其导电能力介于金属与绝缘体之间而称为半金属。其能带特点是导带与价带之间部分重叠，价带电子在无需热激发的情况下便会流入能量较低的导带底部。而半金属材料是电子结构同时具有金属性与半导体性的特征，这种微观上金属性与半导体性的共存被称为半金属性。

自旋极化率是指在一定条件下让电子、原子核等带电粒子的自旋方向都朝向某一个特定的方向排列，从而产生产生磁性的几率。

电子同时具有电荷和自旋(磁矩)两种属性是人所共知的。电子在导体中运动产生电流，对半导体价电子的调制发展起来的晶体管器件，这些都是人们非常熟悉的，是利用了电子电荷属性。电子的自旋属性鲜为人知，这是因为自旋磁矩是有方向性的，通常情况下电子运动过程中自旋的方向是混乱的，显示不出自旋的属性。电子在流动过程中自旋能保持向上或向下的电流称为极化自旋电流，极化自旋电流能保持的输运长度称为自旋扩散长度。