三勢壘異質結與受限量子波導體系中噪聲研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、散粒噪聲是介觀物理中一個活躍的研究領域。由于從散粒噪聲中可以提取附加的信息,因此對散粒噪聲的研究為介觀輸運性質的研究提供了強有力的工具。在本文中,我們采用散射方法研究了在零溫零頻極限下三壘半導體異質結的隧穿概率和噪聲勢,進一步對Rashba自旋-軌道耦合下受限彈道量子線中的噪聲進行了理論研究。主要結論概述如下: (1)在零溫零頻極限下,我們計算了GaAs/AlxGa1-xAs三勢壘半導體異質結在外加電場E不同時隧穿概率隨電子入射

2、能量的變化,以及在電子入射能量不同時隧穿概率和噪聲勢隨外加電場的變化情況。我們發(fā)現(xiàn):在三壘異質結中隧穿概率隨著電子入射能量的增加發(fā)生了共振劈裂現(xiàn)象,隨著外加電場的逐步增加,共振劈裂峰值之間的距離也隨之加寬,當偏壓達到0.25V時,隧穿概率的共振劈裂現(xiàn)象消失。然后我們利用電子的入射能量不同時得到的隧穿概率計算了噪聲勢隨偏壓的變化情況。電子的入射能量取值對應著不同的外加電場時隧穿概率的共振劈裂峰值,當電子的入射能量較小時,隧穿概率出現(xiàn)兩個波

3、峰;隨著電子入射能量的增加,隧穿概率只出現(xiàn)一個峰值。在Va遠離0.0V、隧穿概率等于1/2時,噪聲勢出現(xiàn)峰值,隧穿概率波峰處對應的噪聲被抑制;在Va趨近于0.0V時,無論隧穿概率為何值,噪聲都被完全抑制。 (2)我們理論上研究了在Rashba自旋軌道耦合(SOI)下彈道量子線結構中的電子輸運特性。在彈道導體中,電子可以不經(jīng)任何散射碰撞而通過導體。而Rashba自旋-軌道耦合效應的存在,使得彈道量子線中出現(xiàn)部分電子輸運成為了可能,

4、從而引起完全由Rashba自旋-軌道耦合引起的散粒噪聲,可以獲得Rashab自旋-軌道耦合引起的散粒噪聲的大量信息。我們還發(fā)現(xiàn)在一個通道完全打開的情況下電子可以不經(jīng)過任何散射隧穿量子通道,這樣,在電導平臺處的散粒噪聲被完全抑制。隨著費米能量和Rashba自旋-軌道耦合強度的改變,我們得到由Rashba自旋-軌道耦合引起的散粒噪聲的變化趨勢。最后,我們還給出了由Rashba自旋-軌道耦合引起的散粒噪聲和費米能量之間的聯(lián)系。由此我們理論上提

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