量子阱中自旋电流与电荷流

由薛定谔方程和密度矩阵推导出量子阱中电子输运的几率方程,并由此得出了量子阱中自旋流与电荷流的表达式.结果发现随着自旋退相干时间的增加左边的自旋电流增加,而右边的自旋电流减小.这些结论对量子自旋器件的研究有重要的意义.     

双势垒异质结构中自旋相关的散粒噪声

利用Landauer-Büttiker散射理论和传递矩阵方法研究了两端具有铁磁接触的双势垒异质结构(F/DB/F)中自旋相关的散粒噪声。计算结果表明:电流和散粒噪声随阱宽的增加发生周期性的振荡,随着垒厚的增加产生了明显的相位差,与自旋向上电子相比,垒厚对自旋向下电子的电流和散粒噪声影响更大。Rashba自旋轨道耦合强度的增加加大了电流和散粒噪声的振荡频率。偏压的增加减小了电流和散粒噪声的振荡频率,增大了电流和散粒噪声的峰谷比和峰值。电流和散粒噪声随自旋轨道耦合强度和偏压的变化强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角。     

一种电流放大型自旋晶体管

该文提出了一种电流放大型自旋晶体管设计思想，并对其电流放大系数作了一定的分析讨论．自旋晶体管中的电流放大系数主要取决于注入基区的自旋极化电子的极化程度，基区中自旋的驰豫时间及基区的宽度．     

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．     

量子点隧道结中自旋相关的电流关联

以量子Master方程为理论框架,将产生—复合方法推广应用于自旋相关的输运中,推导出了自旋相关的有限频率电流shot噪声的计算表达式.以一个单能级量子点隧穿耦合到2个铁磁电极隧道结为研究对象,并讨论了2种电极磁化方向(平行和反平行)时,2种自旋渠道的电流及电流之间的涨落关联函数.     

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。     

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.     

基于电子自旋弛豫的全光开关的理论计算

国外已有实验测量发现，InGaAsP多量子阱材料的电子自旋弛豫时间是与材料的阱宽大小直接联系的，而且比之前研究的GaAs多量子阱材料的自旋弛豫时间更短。文中对激子的特性进行了介绍，对影响电子自旋弛豫时间的三个机制经行了分析和计算，并且采用有限深势阱摸型对InGaAsP多量子阱的组分和阱宽之间的关系进行了计算，最后根据要制作的全光功能开关的性能指标对计算结果进行了选择，得到最适合于制作光开关的材料为：势阱In0．53Ga0．47As（阱宽6nm）；势垒InP。     

铁磁/有机系统的自旋扩散漂移性质研究王

基于自旋扩散漂移方程和欧姆定律, 理论研究了电场对铁磁/有机半导体界面的电流自旋极化性质的影响. 考虑到有机半导体内特殊的载流子以及电场对其自旋扩散长度的影响, 计算了界面处的电流自旋极化率. 结果表明, 高电场可以使界面处的电流自旋极化率得到有效提高. 同时还进一步研究了电场下有机半导体中极化子比率、自旋相关界面电阻等因素对电流自旋极化的影响.     

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。     

矩形自旋偏压驱动下的量子点动力学

文章计算了矩形自旋偏压驱动下电流随时间演化的表达式,并由此研究了受磁场影响量子点系统的瞬时隧穿过程.数值结果表明:在矩形自旋偏压驱动下出现了进出电荷的现象;无磁场时会产生纯自旋流,而加磁场时会对电荷流和自旋流的值产生影响,电荷流和自旋流在量子点系统中同时存在.     

介观约瑟夫森结与单模量子光场的相互作用

研究了介观约瑟夫森结与单模量子光场相互作用的规律。结果表明 ,介观约瑟夫森电流及其量子涨落存在Shapiro台阶 ,直流电流的流向依赖于单模量子光场的相位     

自洽玻恩近似下串联双量子点的量子输运研究

结合自洽玻恩近似,用量子输运主方程理论研究了串联双量子点在任意电压下的输运问题.结果表明,对于无多体相互作用情况,用修正后的主方程理论计算得到的稳态电流-电压特性关系,与用波函数方法获得的结果符合得很好,但单粒子波函数方法不便描述有多体相互作用的量子输运问题,说明自洽玻恩近似下的主方程理论是一个有效的理论方法.给出有库仑阻塞情况下的电流电压关系,得到通常情况下量子主方程不能得到的库仑台阶的量子展宽效应.     

两光子的自旋态与纠缠态

用量子理论方法给出两光子的自旋态, 即通过2个单光子自旋态的直积并叠加得到两光子的自旋本征态, 从而给出两光子的纠缠态, 所得结果与用经典极化矢量表示的两光子纠缠态不同, 该结果可应用于量子通讯和量子计算中.     

杂质散射对具有Rashba自旋轨道耦合2维电子系统的自旋霍耳效应影响

在具有Rashba自旋轨道耦合的2维电子系统中,外加电场会产生一个垂直于电场的自旋霍耳电流,这个效应称之为自旋霍耳效应.该文主要分析的是在考虑杂质散射的情况下,通过对具有Rashba自旋轨道耦合的2维电子系统的哈密顿量的求解,得到它在z方向的自旋分量是收敛的,同时得到了自旋霍耳电导率不普适.这不同于S inova等人所提出的在具有Rashba自旋轨道耦合的2维电子系统自旋霍耳电导率是普适的结论.     

一维介观金属环系统中的量子电流

针对处于外磁场中的一维介观环系统,假设在电荷空间中具有变换的对称性,通过求解电流算符的本征值方程,给出系统中的量子电流关系,分析和研究一维介观金属环中量子电流的性质.结果表明,量子电流不仅与外磁场、介观金属环参数有关,而且还明显地依赖于电荷的量子化性质.     

铁磁/绝缘体/铁磁隧道结中的自旋流

考虑粗糙界面散射和自旋翻转,运用Slonczewsik模型,我们研究了铁磁/绝缘体/铁磁中的磁性隧穿,得到自旋电流密度表达式.在界面势垒比较低时,自旋电流受随粗糙界面散射和自旋翻转的强度改变明显.     

铁磁/有机系统的自旋扩散漂移性质研究

基于自旋扩散漂移方程和欧姆定律,理论研究了电场对铁磁/有机半导体界面的电流自旋极化性质的影响.考虑到有机半导体内特殊的载流子以及电场对其自旋扩散长度的影响,计算了界面处的电流自旋极化率.结果表明,高电场可以使界面处的电流自旋极化率得到有效提高.同时还进一步研究了电场下有机半导体中极化子比率、自旋相关界面电阻等因素对电流自旋极化的影响.