低維介觀體系中的自旋電子輸運(yùn)特性研究.pdf

1、本文針對低維介觀體系中的量子點(diǎn)和二維電子氣結(jié)構(gòu)中的一些重要的自旋電子輸運(yùn)現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)的理論研究，并揭示了其中的新效應(yīng)及其可能的物理機(jī)制，以期為自旋電子學(xué)器件的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容如下： 研究了磁場對介觀AB環(huán)耦合量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的自旋輸運(yùn)的影響：結(jié)果表明低溫條件下，隨施加于量子點(diǎn)磁場的增加，量子點(diǎn)內(nèi)的下自旋電子占據(jù)數(shù)增加，而上自旋電子占據(jù)數(shù)減少，上下自旋逐漸分離；電子共振隧穿量子點(diǎn)的幾率幅的相位沿一個(gè)共振峰持續(xù)

2、的增加π，而在傳輸幅度為零的時(shí)候，相位突然降低π，上自旋電子的相位在-εd=0.0的位置又發(fā)生了一個(gè)π/6的突變；而下自旋電子的相位在-εd=5.0的位置也發(fā)生了一個(gè)π/6的突變。 考慮在量子點(diǎn)上施加磁場及自旋軌道耦合的共同作用，研究了AB環(huán)量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中的自旋輸運(yùn)，結(jié)果表明：自旋軌道耦合作用施加在量子點(diǎn)上的磁場都可產(chǎn)生自旋極化，但自旋軌道耦合與量子點(diǎn)施加磁場卻是相互影響的，自旋軌道耦合對自旋極化的作用將因量子點(diǎn)磁場施加而受抑制減

3、弱。-εd在周期磁量子壘/阱結(jié)構(gòu)中，研究了磁勢壘尺d對自旋電子輸運(yùn)的影響。結(jié)果表明：對于理想δ函數(shù)型磁量子結(jié)構(gòu)中，隨d的變化，透射系數(shù)呈現(xiàn)出明顯的正弦或余弦型的周期性振蕩，且與是否考慮自旋無關(guān)；在真實(shí)δ函數(shù)型磁勢壘結(jié)構(gòu)中，隨d的變化，透射系數(shù)的周期性振蕩的規(guī)律卻不起作用；隧穿電導(dǎo)在理想δ函數(shù)型磁勢壘結(jié)構(gòu)與真實(shí)δ函數(shù)型磁勢壘結(jié)構(gòu)存在較大差異。通過對比兩種模型表明：采用理想δ函數(shù)型磁勢壘結(jié)構(gòu)得出的結(jié)論可能偏離實(shí)際應(yīng)用中的真實(shí)δ函數(shù)型磁勢壘結(jié)