铁磁/半导体/铁磁异质结构的自旋极化输运

采用相干量子输运理论和传递矩阵方法,研究了具有不同自旋指向的极化电子渡越铁磁/半导体/铁磁异质结构的隧穿几率和自旋极化率.研究表明,隧穿几率和自旋极化率随半导体长度的改变发生周期性变化、随Rashba自旋轨道耦合强度的改变发生准周期变化,并且在2铁磁电极中磁矩取向平行时;选择适当的半导体的长度和Rashba自旋轨道耦合强度可以得到较大的自旋极化率.     

双势垒磁性隧道结中电子的自旋极化输运

 采用相干量子输运理论和传递矩阵方法,数值计算了两端具有铁磁接触的双势垒异质结构(F/DB/F)中自旋相关的隧穿几率和自旋极化率。结果表明,隧穿几率和自旋极化率随阱宽的增加发生振荡周期不随垒厚变化的周期性振荡;Rashba自旋轨道耦合强度的增加加大了隧穿几率和自旋极化率的振荡频率;隧穿几率和自旋极化率的振幅和峰谷比强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角。与铁磁/半导体/铁磁（F/S/F）磁性隧道结中的结果相比,发现垒厚的增加增大了隧穿几率和自旋极化率的峰谷比,自旋极化率的取值明显增大,并具有自旋劈裂和自旋翻转现象出现。     

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.     

一维自旋极化输运方程的整体适定性

研究一类自旋极化输运方程的整体适定性.在自然的条件下,利用能量估计得到一维自旋极化输运方程的整体适定性.     

III族氮化物半导体异质结构中载流子的量子输运和自旋性质

III族氮化物半导体具有宽的直接带隙,很强的极化电场,优异的物理特性,是发展高频、高温、高功率电子器件和光电子器件的优选材料．同时,III族氮化物半导体有很长的电子自旋弛豫时间以及很高的居里温度,也成为近年来半导体自旋电子学研究的重要材料体系之一．本文介绍了用量子输运和自旋光电流方法对Gain基异质结构中载流子的量子输运和自旋性质的研究进展．对III族氮化物半导体中的能带结构,子带占据和散射,自旋分裂及自旋轨道耦合机制等进行了讨论．     

磁性隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性

基于自由电子模型,我们研究了铁磁金属／绝缘体（半导体）／铁磁金属隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性。从我们的结论可以定性地解释有关的实验现象。     

有机铁磁体自旋输运和载流子特性理论研究

有机铁磁体结合了铁磁体磁特性和有机材料软特性,在有机自旋电子学领域新型材料及器件设计方面具有广阔的应用前景.本文介绍了有机铁磁器件自旋输运方面的研究进展,讨论了基于有机铁磁的自旋过滤、多态磁电阻和自旋整流等新奇概念,阐明了有机铁磁体自身相互作用,如电子-晶格耦合和侧基自旋关联在以上现象中所扮演的角色.同时,对有机铁磁中...     

磁性隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性

基于自由电子模型,研究了铁磁金属／绝缘体（半导体）／铁磁金属（ＦＭ／Ｉ（Ｓ）／ＦＭ）隧道结自旋极化电子隧穿的温度特性。从结论可以定性地解释有关的实验现象。     

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．     

北京大学在磁性纳米线电荷与自旋输运研究方面取得新进展

源于纳米线的各向异性和低维特性，探索磁性纳米线中的电子输运对于将纳米线应用于与自旋相关的信息存储与操控具有指导性的意义；另一方面，对于深入认识介观物理的基本规律也具有重要的意义。北京大学物理学院俞大鹏教授领导的“纳米结构与低维物理”研究团队研究了Fe3O4纳米线的磁学特性和单根纳米线的电子输运特性，取得了新进展。     

Zn1-xCrxO稀磁半导体薄膜的制备及磁性研究

采用磁控交替溅射方法和真空退火处理制备了Zn1-xCrxO薄膜,利用全自动X射线衍射仪和物理性质测量仪对样品的结构、晶粒尺寸及磁性等进行了测量和标度,得到了具有室温磁性的掺Cr的氧化锌基稀磁半导体.     

掺杂浓度对稀磁性半导体(Ga,Fe)As的晶格常数及磁性质的影响

运用第一性原理下的LMTO ASA方法计算了稀磁半导体Ga1-xFexAs(x=1,1/4,1/8)在不同磁状态下的总能量,由能量最低原理我们得到其相应的晶格常数及磁状态.     

First-principles studies for magnetism in Cu-doped GaN

Hole carrier mediated magnetization in Cu-doped GaN is investigated by using the first-principles calculations.By studying the sp-d interaction and the direct exchange interaction among the dopants,we obtain an equation to determine the spontaneous magnetization as a function of the Cu dopant concentration and the hole carrier density.It is demonstrated that nonmagnetic Cu doped GaN can be of room-temperature ferromagnetism.The system’s Curie temperature Tc can reach about 345 K with Cu concentration of 1.0% and hole carrier density of 5.0×1019 cm-3.The results are in good agreement with experimental observations and indicate that ferromagnetism in this systems is tunable by controlling the Cu concentration and the hole carrier density.     

过渡金属掺杂ZnO基稀磁半导体的研究进展

简要介绍了ZnO基稀磁半导体（DMSs）材料的最新研究进展,指出了该领域的研究热点和存在的问题,提出了可能的解决方案,并在此基础上对DMSs的潜在应用前景进行了论述。     

Magnetism in Mn and Co doped ZnO bulk samples

Bulk samples with nominal composition Zn0.95Co0.05O and Zn0.92Co0.05Mn0.03O were fabricated by a solid-state reaction method at 600℃.X-ray diffraction experiment showed that the peaks of secondary phase Co3O4 with a cubic structure were visible in both samples,besides the main peaks of wurtzite structure as ZnO.Magnetization measurement indicated that doping Co alone can induce ferromag- netism in ZnO itself,while the introduction of Mn significantly enhances ferromagnetism.However, both samples showed different magnetic behavior at temperatures below 50 K.It was also noted that ferromagnetic coupling interaction was weakened due to the presence of antiferromagnetic Co3O4.     

Analysis of magnetic mechanisms of 3d-doped ZnO diluted magnetic semiconductors by an abnormal peak on M-T curve

The crystallographic structures and magnetic properties of a Zn0.95Co0.05O thin film deposited on a C-sapphire substrate using a dual-beam pulsed laser deposition method were characterized. It was shown from crystallographic analysis that the film belongs to the wurtzite structure with the C-axis aligned with that of the substrate. Magnetic hysteresis loops were observed till up to room temperature. A small peak around 55 K was noticed on the magnetization vs. temperature curve. The corresponding temperature of the small peak is close to that of ‘the abnormal peak’ reported by X.M. Zhang et al. From the results obtained, no correlation was found between the abnormal peak and the quantum effects. The magnetic behaviors in the Zn0.95Co0.05O film cannot be explained by the ferromagnetism in diluted magnetic semiconductors. The magnetic mechanisms in ZnO-based diluted magnetic semiconductors are also discussed.     

Fe掺杂TiO2结构和磁性

在退火温度为773K、Fe掺杂量为n(Fe)/n(Fe+Ti)=1∶25的制备条件下,用溶胶-凝胶法在空气氛围中制备Fe掺杂TiO2稀磁半导体纳米粉末;用直流磁控溅射方法并在真空和空气氛围中结合原位退火工艺,在普通玻璃基片上制备Fe掺杂TiO2薄膜.利用X射线衍射仪(XRD)对其结构进行表征,振动样品磁强计(VSM)对磁性进行表征.结果表明,溶胶-凝胶法制备的粉末材料的磁性为室温顺磁性;直流磁控溅射法制备的薄膜样品在空气和真空氛围中均为室温铁磁性,其中真空退火能够产生更强的铁磁性.这说明可能是薄膜和基底的相互作用产生和铁磁性至关重要的氧空位,而真空环境退火能够增加氧空位.     

聚苯乙烯-丙烯酰胺磁性颗粒的制备与表征

利用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子；利用悬浮聚合的方法制备带有酰胺基的聚苯乙烯-丙烯酰胺磁性颗粒（NMP）．并对NMP的颗粒基质晶体结构、饱和磁化强度、表面官能团、微观结构和悬浮性以及各元素的质量分数进行表征．结果显示：Fe3O4磁核晶形完整，平均粒径为10nm；NMP红外图谱在3455cm^-1和3392cm^-1处有吸收峰，证明存在胺基；经元素分析测定NMP中N元素的质量分数为0．225％，进一步证明NMP中存在胺基；在有无磁场存在时的沉淀时间分别为18h和2160h，证明NMP有良好的磁响应性和悬浮性．     

C掺杂ZnO稀磁半导体的磁特性研究

利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,研究C掺杂ZnO稀磁半导体的磁性质.发现ZnO∶C体系的磁性来源于C-p和Zn-d轨道之间的杂化,铁磁性产生的机制是以巡游电子为媒介的铁磁交换作用.富O环境下制备ZnO∶C样品能够更好地在室温下得到稳定的铁磁有序.