简单介观体系中的量子输运

简单介观体系中的量子输运

【摘要】：与自旋相关的量子输运研究是当前自旋电子学领域的一个热点课题。本文在简单地回顾了介观物理学中一些重要的物理现象，如弱局域化，AB振荡，普适电导涨落等之后，对电子在几个具体模型中的自旋极化输运作了研究。首先，通过在一维量子点直链中不相邻的格点上加入不同的静磁场，利用传输矩阵和格林函数方法，我们在出射端得到了自旋流。计算表明，自旋流的极化方向受到外加磁场大小和方向的控制，我们可以在不同的能量范围内得到不同极化方向的自旋流。其次，在上面的基础上更进一步，我们研究了“T”型模型对电子自旋输运的分流特性。当选择模型的一端作为输入端而其他两端作为输出端时，在同一能量范围内，我们在两个出射端得到的自旋流的极化方向可以是相反的，这非常类似于光学中的分光计，即，这样的一个“T”型模型能作为电子的自旋分离器。接下来，我们研究了AB效应和AB环对电子自旋输运的影响。结果表明，AB环和AB效应可以很好地调节和控制自旋流的产生和输运，其可以视为是自旋输运体系的外部开关，在实验上更有利于实际操作和实现。最后，对含有自旋轨道耦合相互作用的半导体系统，我们研究了电子在隧穿该类势垒时的透射率和极化率情况。计算表明，电子对间接势垒的隧穿将导致透射率曲线中Fano线形的出现，且能在更宽的能量窗口内得到较大的自旋极化率，这有助于提高自旋输运和自旋注入的效率。这种输运特性也为设计一种可控制电子自旋的装置提供了理论基础。【关

键词】：自旋极化输运量子点极化率自旋流

【学位授予单位】：山西大学

【学位级别】：博士

【学位授予年份】：2007

【分类号】：O413

【目录】：摘要4-6Abstract6-14引言14-16第一章介观物理和电子自旋极化输运16-44第一节介观物理的物理特性17-231.1介观体系和介观物理17-191.2介观体系的物理特性19-23第二节量子点的概念和性质23-292.1量子点概念的提出23-252.2量子点的性质25-282.2量子点的制备方法28-29第三节自旋电子学的兴起和发展29-353.1自旋电子学的兴起29-323.2自旋的注入问题32-35第四节介观体系中的自旋相关输运35-394.1Landauer-büttiker公式36-39参考文献39-44第二章一维量子点列的自旋相关输运44-88第一节常用数学方法简介45-541.1散射矩阵45-481.2传输矩阵48-491.3格林函数49-54第二节一维量子点列的自旋相关输运54-672.1输运模型的提出和计算54-602.2数值结果和讨论60-662.3小结66-67第三节“T”型量子点列的自旋相关输运67-843.1“T”型输运模型的理论分析68-773.2数值计算77-833.3自旋分离器的实现83-84第四节小结84-85参考文献85-88第三章AB效应对自旋输运的影响88-107第一节模型的建立88-93第二节AB环对自旋输运的影响93-97第三节不同接入方式对输运的影响97-103第四节小结103-104参考文献104-107第四章多个间接势垒的自旋相关输运107-126第一节自旋-轨道相互作用107-112第二节

Fano效应112-114第三节双间接势垒的隧穿114-1223.1模型的建立115-1193.2Fano共振和大极化率的获得119-122第四节小结122-124参考文献124-126结论与展望126-127攻读博士学位期间已发表和待发表的论文127-128致谢128-129 本论文购买请联系页眉网站。