介观环中有Dresselhause自旋-轨道耦合效应的持续自旋流

在介观半导体环中,自旋-轨道耦合的存在直接影响持续自旋流的流动.作为自旋分裂的结果,持续自旋流并不与电荷流成一定的比例.我们研究有Dresselhaus自旋-轨道相互作用存在的介观半导体环中持续自旋流的性质.     

自旋轨道耦合与自旋霍尔效应?

从巨磁阻效应正式拉开自旋电子学的序幕开始,如何控制和操纵电子的自旋自由度在学术界和工业界掀起了巨大的研究浪潮,如何产生并测量自旋流也是自旋电子学面临的重大挑战.自旋轨道耦合为自旋电子学提供了利用全电学来控制自旋的物理基础,由自旋轨道耦合引起的自旋霍尔效应则为自旋电子学提供了产生较大纯自旋流的方法.本文从1879年Edwin Hall发现的那个迷人的效应谈起,同时从自旋轨道耦合的起源来认识自旋霍尔效应,进一步探讨了如何利用其逆效应来探测自旋霍尔效应及自旋流,并简单总结了与自旋霍尔效应相关的部分新效应及新应用.     

自旋轨道作用的介观环的电导率

研究了在自旋轨道作用(SOI)和垂直磁场存在的情况下,通过连接在两个外部的引线的一维环的电子输运.应用Griffith’s的边界条件,我们得出相应的单电子散射问题的透射系数和电导率的解析表达式.     

Rashba自旋轨道耦合效应对散粒噪声的影响

计算了自旋电子隧穿铁磁/半导体/铁磁异质结的隧穿系数.根据Landauer-Büttier公式及其理论框架,计算了零温时的散粒噪声和电导,对散粒噪声和电导的函数曲线进行了对比分析,讨论了它们和Rashba自旋轨道耦合效应及量子尺寸效应的关系.     

介观含源耦合电路中的量子力学效应

通过对无耗耦合含源介观电路的量子化和体系哈密顿量的对角化,计算了压缩真空态下和含源电路基态下电荷、电流的量子涨落。结果表明,介观耦合电路中存在量子力学效应,每一回路的量子涨落除决定于回跟自身参量外,还决定于另一回路的电学参量,即两回路中的量子涨落是相互关联的;此外,量子涨落与电路所处的状态密切相关。     

在Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合相互作用下二端双通道中的局域自旋极化研究

研究二端双通道结构中同时存在Rashba和Dresselhaus两种自旋轨道耦合相互作用情况下的电子局域自旋极化.本结构中所产生的局域自旋极化是由量子干涉效应和自旋轨道耦合共同导致的,因此可以通过调节结构参数和门电压的大小来改变局域自旋极化的大小.在适当选取某些参数的情况下.局域自旋极化可以达到0.33,可以用于自旋过滤器和信息储存器件.     

自旋-轨道耦合作用对共轭导电聚合物电子结构性质的影响

本章从理论上计算了Rashba自旋-轨道相互作用对有机聚合物电子结构性质的影响。发现自旋-轨道相互作用使一堆有机物中自旋沿歹方向的能带与自旋沿-y方向的能帝发生劈裂（一维有机链沿x方向,Rashba电场沿乏方向）,这个劈裂不同于塞曼效应导致的能级劈裂,它并不消除自旋兼并;并使有机物聚合物的能带变宽、带隙变小,但由于有机物中自旋一轨道相互作用比较弱,变化并不明显。     

介观电容弱耦合效应的定量计算

考虑介观尺度电容器两极板间电子波函数的相位相干性,定量计算了介观电容弱耦合效应.并讨论了介观电容的耦合能.     

介观电容弱耦合效应的定量计算

考虑介观尺度电容器两极板间电子波函数的相位相干性,定量计算了介观电容弱耦合效应.并讨论了介观电容的耦合能.     

介观电容弱耦合效应的定量计算

考虑介观尺度电容器两极板间电子波函数的相位相干性,定量计算了介观电容弱耦合效应。并讨论了介观电容的耦合能。     

自旋轨道耦合系统中的电流导致的自旋极化

研究了二维Rashba自旋轨道耦合电子系统中的电流导致的自旋极化。对于δ函数形式的短程电子杂质散射,得出了和文献一致的结果。在远处杂质散射下,自旋极化将会强烈地依赖于电子密度,这个结果完全不同于短程势散射的情况。并且随着杂质距离的变大,自旋极化增强。在这种散射势的情况下,不再能够通过测量纵向电导和磁化强度的方法来确定样品的 Rashba 自旋轨道耦合系数。     

双量子阱中有自旋轨道耦合的场助电子共振隧穿

研究在自旋轨道耦合和周期振动场的作用下,电子隧穿双量子阱结构的透射系数和自旋极化率．通过数值计算发现：隧穿后电子的自旋简并消除,得到与自旋相关的共振峰．电子隧穿宽势阱时出现对称的Breit-Wigner共振峰,而隧穿窄势阱时出现不对称的Fano共振峰．研究也发现通过调节入射能量和中间势垒的宽度,可以改变共振峰的振幅和位置．利用这个原理可以设计可调的自旋过滤器,实现对自旋的调控．     

Nd:YIG中旋轨耦合对磁光效应的影响

应用量子理论计算了Nd:YIG中Nd3+离子基态旋轨耦合对离子磁光效应及磁光系数的影响.计算结果表明,这种影响很大,且磁光效应及磁光系数与相对旋轨耦合系数α成非线性关系.     

量子点体系中自旋过滤、自旋流产生和自旋注入

自旋电子学是一门新兴的交叉学科,其中心主题就是对固体电子系统中电子的自旋自由度进行有效地操作和控制.量子点体系中的自旋效应近期受到了理论和实验较多的关注.本文着重介绍了自旋轨道耦合效应对量子点体系输运性质的影响,探讨了怎样利用自旋轨道耦合效应来实现对自旋的有效过滤和纯自旋流产生.基于四铁磁端双量子点体系中电子的交换相互作用机制,指出了一种可以显著提高从铁磁金属到半导体量子点自旋注入效率的新方法.     

磁电耦合对于铁电磁系统的磁性关联的影响

铁电磁系统具有在低温下铁电有序和(反)铁磁有序自发共存的特征,存在内禀的磁电耦合效应.利用了铁电软模理论和基于海森堡模型的平均场近似理论,分别研究了磁电耦合对铁电、铁磁有序共存系统和铁电、反铁磁有序共存系统的磁性质的影响.结果发现在一定的外磁场条件下,无论是铁电、铁磁有序共存的系统还是铁电、反铁磁有序共存的系统,磁电耦合都相当于一个虚拟的外磁场,且系统的铁磁性关联会随着耦合常数的增加而增加.     

半无限长导线端面Green函数严格形式的一个新推导

为得到半无限长理想导线端面上的单体Green函数,应用介观问题中求解Green函数常用的代数迭代方法,利用端面处的自洽关系,推导出任意截面的半无限长链端面上Green函数的严格形式.该结果克服了多数文献中通常采用的直接积分法计算而忽略虚纵向波矢态的贡献,具有更强的严格性和更广的适用范围.     

正交电场作用型自旋场效应管的自旋极化控制

研究了电场调控型自旋场效应管的量子输运过程.该场效应管主要由双正交电场和Rashba自旋轨道耦合共同调制.运用散射矩阵方法并结合介观体系的相关输运理论,揭示了自旋场效应管在各参数调控下的自旋量子输运过程,其自旋输运规律可由相关理论给予解释.数值计算表明,与平行电场相比,对于自旋轨道耦合型自旋场效应管的量子输运,垂直电场的调制能够导致更加明显的自旋翻转.     

自旋轨道耦合对铁磁/半导体/绝缘体多层膜结构中隧穿性质的影响

利用传递矩阵方法,计算了自旋轨道耦合对铁磁/半导体/绝缘体多层膜结构中隧穿性质的影响.结果表明,当半导体和铁磁体之间是绝缘接触时,体系的输运性质发生明显改变,同时出现了自旋反转效应.     

自旋-轨道耦合力对核子最低负宇称态的影响

利用推广的带矢量场的手征SUM夸克模型,计算了核子最低负宇称激发态JP=1/2-,3/2-的能量,分析了各种自旋-轨道耦合势对能量劈裂的影响.结果表明,利用矢量介子场耦合可以改进计算结果,但是能级的次序和实验还是相反的.在此基础上进一步考虑其他的自旋-轨道耦合势,可以给出该激发态正确的能级次序.