三终端量子点环中的自旋极化输运

利用非平衡态格林函数方法,研究了一个存在局域Rashba自旋轨道耦合作用的三电极量子点环结构中的电子输运性质.结果发现,Rashba自旋轨道耦合作用引起的自旋相关的量子干涉效应能够在电极中产生自旋流.这种自旋流的大小、方向以及自旋极化度等性质可以通过纯电学手段改变系统参数来加以调控.在适当选择这些参数时,电极中甚至可以产生完全自旋极化流或纯自旋流.这些效应说明我们所研究的系统可用来设计纯电学的自旋流产生装置.     

量子点量子阱中的极化子

首先研究了量子点量子阱中的电子态，对阱外及阱内的两种束缚态都进行了考虑，然后采用微扰方法，对量子点量子阱系统中的极化子效应进行了研究。最后采用CdS/HgS为材料的量子点量子阱 进行了数值计算，结果显示极化子效应对电子能级的修正明显并且不能被忽略。     

外加磁场对具有磁性杂质的单量子点系统输运影响

本文阐述了杂质自旋与量子点净自旋间RKKY相互作用和近藤效应间的竞争对输运的影响,并进一步探讨给系统外加一磁场,在杂质和量子点的耦合为铁磁和反铁磁两种情况下,磁场对系统输运的影响以及磁场诱导的近藤和反铁磁间的相变。     

与铁磁引线耦合的垂直双量子点中的自旋极化输运

研究与左右两个铁磁引线耦合的垂直双量子点系统中自旋极化流和自旋积累的性质。发现他们可以用外加偏压或两引线的磁化方向充分调节。在平行磁化方向时,电流的自旋极化率始终为正,并且敏感地依赖引线磁化率取值的相对大小。当磁化方向为反平行时,流的自旋极化率可正可负,在偏压等于正负库伦相互作用强度时分别出现谷和峰。自旋积累有相似的行为。尤其是在一个引线的磁化率为零时,会出现自旋二极管效应。     

介观铁磁-量子点-超导系统的自旋电流的研究

本文应用南部-自旋空间的非平衡态格林函数方法推导了铁磁-量子点-超导系统的自旋电流公式,数值结果显示该系统具有单一自旋的隧穿共振峰,不同自旋的电流具有不同的反向导通阈值,是具有应用前景的自旋电子器件。     

自旋极化电子在周期驱动耦合量子点中的隧穿

通过精确求解含时的量子体系,研究了自旋极化电子在周期驱动耦合量子点中的布居数变化及隧穿时间.结果表明自旋极化电子在耦合双量子点中作周期振荡.     

极化子对量子点中的Stark效应的影响

该文采用变分法研究了盒形量子点中Ｓｔａｒｋ效应，计算了电子－受限ＬＯ声子相互作用对Ｓｔａｒｋ能量移动的修正。计算结果表明，电子－受限ＬＯ声子相互作用减弱了Ｓｔａｒｋ能量移动，随着电场强度和量子点尺寸的增大，其对Ｓｔａｒｋ能量移动的贡献也增大。     

介观环中的自旋极化量子输运

介观AC环的自旋极化流可以通过调节外电场来调制，由此可以把AC环作为自旋开关．很多文章针对介观环中的输运现象作了较为系统的理论研究，其目的是为设计和实现具有优良性能的量子器件提供物理模型和理论研究依据．     

自旋极化对量子点系统电导的影响

从自旋非简并Anderson模型出发,研究局域电子自旋能级分裂对系统电导的影响。由于局域电子自旋极化会破坏近藤类型的电子强关联,在非关联近似下,通过求解量子点的Green函数并以自旋能级劈裂为小参数将Green函数展开,利用Landauer公式推导出电导变化与局域自旋能级劈裂的关系。     

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.     

单量子点体系极化电子的输运

利用Bulka建立的量子点模型，研究了当左右引线的磁矩夹角为θ时该体系的量子输运性质；利用Keldysh非平衡格林函数方法研究了电流随偏压V、温度T和磁矩夹角θ的变化，给出了近滕(Kondo)区中的非线性电导，并得出电导中的近滕顶点高度受磁矩夹角θ的调制的结论．     

磁性杂质对量子点内电子态密度Kondo峰的影响

讨论了一个耦合于量子点的磁性杂质,当两边是铁磁性导线时量子点上电子的态密度Kondo峰的变化情况。用格林函数运动方程的方法和特定的自洽方法得到了态密度的解析表达式。杂质与量子点上电子的耦合使得原本简并的电子能级分裂。数值计算结果表明当两边的铁磁导线极化反平行时,态密度的Kondo峰几乎不随着磁性杂质方位角的变化而变化。当极化平行时,会出现3个Kondo峰,并且峰之间的间隔随着杂质的方位角的增大而增大。如果选取适当极化率的铁磁导线,由导线的铁磁性引起的Kondo峰的分裂可以被杂质的耦合作用抵?消掉。?     

磁场下量子点中二电子系统的自旋振荡

研究了磁场下量子点中二电子系统的低激发态能谱 ,考察了电子 -声子相互作用对能谱的影响 .以 In Sb半导体材料为对象进行了数值计算 ,并将结果与他人的二维简化模型的结果进行了对比 .发现在此三维系统中仍可出现自旋振荡现象 ,但能级随磁场的增大要比二维结果变化缓慢 ,且基态能级交替点向强磁场方有向明显移动 .     

具有旁耦合量子点的A-B环中的持续电流

对具有旁耦合量子点的介观环中的持续电流作了研究,采用单一杂质安德森模型哈密顿量,运用平均场理论Slave Boson技术处理,结果表明:处于近腾体系的具有旁耦合量子点的A B环中的持续电流与电子自旋有关,并且在δ/T0k 1极限条件下,两个部分的电荷移动被抑制.在不同的值的条件下,环中电流值的大小不同.因此,为研究近腾屏蔽云提供了一条新途径.     

量子点量子阱结构中激子的极化效应(英文)

考虑激子与体纵光学声子的相互作用,采用变分法研究了量子点量子阱结构中澈子的极化效应.以CdS/HgS量子点量子阱结构为例进行数值计算,得到了激子的基态能量和束缚能.研究结果表明,声子对澈子束缚能的贡献随着阱宽的增加而增加,极化子效应不能忽略.激子的基态能量和束缚能明显依赖于量子点量子阱结构的核半径和壳层厚度,量子点量子阱结构的尺寸对激子-声子相互作用有重要的影响.     

量子点量子阱结构中极化子效应对斯塔克能移的影响(英文)

采用变分法研究了量子点量子阱结构中极化子效应对斯塔克能移的影响.计算中考虑了电子与体纵光学声子和表面光学声子的相互作用.以CdS/HgS量子点量子阱结构为例进行数值计算,发现极化子基态能量随量子点半径的增加而单调增加,随电场强度的增加而单调减少.电子-声子相互作用增强了斯塔克能移.极化子自陷能随量子点半径及电场强度的增加而增加.量子点量子阱结构的尺寸对极化子斯塔克能移有显著影响.     

激光器的新成员--量子点激光器

量子点异质结构是窄带隙材料以纳米尺度连贯插入单晶体点阵中．这些微小结构为改进异质结构激光器的基本原理以及拓宽它们的应用提供了独特的平台．与量子阱激光器相比，量子点激光器因具有delta样的电子态密度而具有优异的光激发特性．近年来半导体量子点激光器的进展已经达到了一个新的水平，在某些最重要的应用方面，量子点激光器已经超过了量子阱激光器的一些关键特性．     

D-中心量子点的极化子效应

利用少体物理的方法，研究了半导体量子点中负施主杂质低激发态能谱的极化子效应，发现随着量子点的尺寸改变，有和没有电－声相互作用的影响，其能级顺序的改变是不一样的。另一方面，我们计算了负施主杂质中心的基本束缚能随量子点半径的变化关系，发现电－声耦合相互作用对束缚能有明显增强效果。     

HgTe量子阱中的量子自旋霍尔绝缘态

近来,理论研究预言量子霍尔效应,在外加磁场为0的情况下物质出现的一种全新的量子态可以在HgTe/（Hg,Cd）Te量子阱中实现。我们制造了低密度高迁移率的样品结构,在样品中我们可以通过外加栅极电压调节载流子从n型穿过绝缘区到p型。对于宽度d〈6.3nm的薄量子阱,绝缘区在低温下具有常规的难以察觉的微小电导。然而,对于厚的量子阱（d〉6.3nm）,在绝缘层中也出现接近2e2/h的剩余电导,其中e是电子电荷,h是Planck常数.剩余电导与样品宽度无关,证明这是由边缘态引起的.此外剩余电导可以被微小的外加磁场所破坏.在临界厚度d=6.3nm处发生的量子相变也与磁场诱发的绝缘-金属转变互相独立.这些观察结果为量子自旋霍尔效应提供了实验证据。