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。     

T型双量子点自旋二极管

用非平衡格林函数理论研究T型耦合的双量子点中自旋二极管效应。量子点与两个电子库或引线相耦合,其中的一个是正常金属,另一个为铁磁材料。由于两个引线铁磁性的不对称,流过系统的电荷流或者点中的电子占据数会在一定情况下出现二极管效应,即在正向电压时电流或占据数的自旋极化有极小值,当电压反向时,其自旋极化有极大值。这种自旋二极管效应与通常电子器件中的电荷二极管现象非常相似,在自旋电子学器件中有实际的应用价值。     

与非共线铁磁引线耦合的双量子点环中电子的输运

用非平衡格林函数理论研究与两个铁磁引线连接的平行连耦合双量子点系统中电子输运性质。两个铁磁引线的磁矩相互成任意角度,即磁矩是非共线性的。通过调节磁矩间的角度,可以控制不同自旋方向电子的输运性质,从而能充分操作通过整个系统的电流和隧穿磁阻。两个铁磁弓I线磁矩间的相对角度对量子点中不同自旋电子的占据数有显著的影响,是决定电流和隧穿磁阻性质的内在机制。量子点间的耦合强度、量子点与引线的耦合强度等也会对系统的电流有明显的作用,从而提供了丰富的电流操控手段。本文研究的系统可以用作自旋阀,在自旋电子学器件中有实际的应用价值。     

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.     

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。     

耦合量子线-量子点体系中的Fano效应

利用非平衡格林函数方法,研究了耦合量子线-量子点体系的相干电子输运性质.研究发现:对于旁耦合一个2能级量子点的量子线的线性电导呈现有趣的电导降中带电导峰的现象;而对于耦合2量子点体系,线性电导表现为有趣的多共振现象.由于Fano干涉,上述电导峰电子的线型不是洛仑兹型的.     

反铁磁链中的自旋奇偶效应

在大自旋和强各向异性极限下,研究了拓扑相因子对双轴各向异性量子反铁磁链中宏观量子相干的影响.结果表明:有限温度下,在有限长度的量子反铁磁自旋链中,由于拓扑相因子的存在,简并Neel真空态之间隧穿幅的性质将取决于自旋是整数还是半整数.     

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.     

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。     

与铁磁电极耦合的双量子点中近藤效应的研究

研究了与铁磁电极耦合的串连双量子点中的平衡和非平衡近藤效应,同时考虑了两侧电极中自旋极化的态密度为平行和反平行的情况。结果表明,每个量子点的平衡态密度在平行情况下只有一个尖峰,当有外加偏压的时候,这个尖峰将分裂为两个;在反平行情况下,每个量子点的平衡态密度有两个尖峰,分别对应与电子的两种不同自旋取向,自旋向下和向上的态密度双峰之间的距离将在外加偏压的影响下分别增大和减少。在反平行情况下,每一种自旋成份的微分电导只有一个尖峰,并且分别在费米面之上和之下;而在平行情况下,每种自旋成份的微分电导都有两个尖峰,其中自旋朝下的微分电导尖峰较高。     

非对称耦合量子阱中的光学克尔效应研究

详细研究了GaAs/AlxCa1-xAs非对称耦合量子阱的光学克尔效应,并利用紧束缚密度矩阵方法及迭代法导出了光学克尔效应的解析表达式.数值结果表明,入射光强、弛豫率和结构参数(如势垒宽度和右阱宽度)对光学克尔效应有明显的影响;通过优化入射光强、弛豫率和结构参数,可以获得比量子盘模型的克尔系数大四个数量级的克尔系数,其...     

微波场作用下Fano效应对量子点电子态密度近藤峰的影响

讨论了一个微波场辐照下量子点电极耦合体系,当两边电极间存在非共振直接隧穿时量子．占、上电子态密度的变化情况。用非平衡格林函数方法及吴大琪假设得到了此体系能态密度在相互作用强度U有限情况下的解析表达式。数值计算的结果表明随着背景透射率及库仑相互作用能大小的变化,量子点上电子能态密度共振峰可被增强或减弱,并可能出现新的共振峰结构。     

平行双量点中的Fano-Kondo

通过么正变换得到了平行双量子点有间库仑作用时的Fano—Anderson哈密顿量,并用格林函数运动方程的方法济南市出了与实验观测量密切相关的推迟和量子分布格林函数。借助于新得到的哈密顿量和格林函数,可以研究Kondo和Fano共振的关联效应。     

盘形量子点在磁场中的线性及非线性折射率改变(英文)

在外加磁场中,受限势为抛物势加反平方势的条件下,理论上研究了线性及非线性折射率的变化.利用密度矩阵理论和迭代法得到了线性及非线性折射率变化的表达式.研究结果表明,线性及非线性折射率的变化受到磁场、反平方势的外场强度β、抛物势受限频率和入射光强的强烈影响.     

Kondo effect in quantum dots and molecular devices

Kondo effect is a very important many-body phenomenon in condensed mailer physics, which explains why the resistance increases as the temperature is lowered （usually 〈10 K） in dilute magnetic alloy, and why the conductance increases as temperature is decreased in quantum dots. This paper simply introduces equilihrium and nonequilibrium Kondo effects in quantum dots together with the Kondo effect in quantum dots with even number of electrons （when the singlet and triplet states are degenerate）. Furthermore, Kondn effect in single aton/molecular transistorss is introduced, which indicates a new way in study Kondo effect.     

量子点的尺寸效应及声子对激子基态结合能的影响

利用变分法研究了有很小厚度圆盘形GaAs量子点模型中激子的基态结合能,及电子-空穴间距随量子点尺寸变化的规律．考察了电子-空穴的关联明显加强时及完全束缚发生时量子点的横向尺度,初步考虑了体纵光学声子对量子点中激子基态结合能的影响,得出一些定性的结论。     

叠层太阳电池中不同基质硅量子点的特性研究

叠层太阳电池的多能带结构设计可以有效提高太阳电池的转换效率,但是这种电池在实际制备过程中常会遇到低效率、高成本等问题。以提高效率为目的,在叠层太阳电池中引入具有量子效应的硅量子点是目前新型太阳电池研究的一大热点。文章对不同基质中硅量子点的能带模型进行了理论分析,介绍了硅量子点在几种不同基质中的形成方法及其相关性质的最新研究结果,并对比研究了SiO2、Si3N4和SiC用作硅量子点生长基质的优势与不足。