介观网络中自旋-轨道互作用和自旋输运的理论研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cnyy20
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要研究了二维介观网络中自旋-轨道互作用和自旋输运理论。 第一章介绍了研究工作涉及到的基本概念和基本方法。它们是:自旋-轨道互作用;自旋霍尔效应;自旋过滤器;AB效应;多端Landauer-Büttiker零温电导公式和多端多通道介观网络模型中透射系数和反射系数的计算方法。 第二章研究了具有Rashba自旋-轨道耦合的四端方网络系统中的电荷电导和自旋电导的标度行为。我们数值地计算了系统的电导和自旋霍尔电导,计算结果表明:自旋霍尔电导既依赖于输入(输出)端通道的数目和自旋-轨道耦合强度,也依赖于无序强度,它可以比普适值大或者小许多;电荷电导对自旋-轨道耦合不敏感,但它依赖于输入(输出)端通道的数目和无序强度。此外,我们还研究了局域角动量的空间分布,获得的图形展示了由自旋-轨道互作用散射和无序散射引起的涨落。 第三章提出了零磁场中的几种可能的自旋过滤器模型,这些自旋过滤器模型是由具有Rashba自旋-轨道耦合的量子线构成的有限大小的四端网络,它们的几何结构如下:(i)two-bar ladder,(ii)ice-tray格子,(iii)ladder和ice-tray格子的混合结构,和(iv)有限宽度的方格子。从两输入通道注入未极化电子,从两输出端探测自旋极化流。我们的计算结果表明自旋极化随着网络长度的变化而振荡。对第四种模型,自旋极化的值比较大,接近100%,并且自旋极化的最大值随着格子宽度的增加而增大。通过调节两输入电极中的偏压,在输出端我们得到一个接近二进制形式的电导输出。我们对这种以量子干涉为工作机制的自旋过滤效应的物理起源和设计有效的自旋过滤器的前景进行了讨论。 第四章研究了存在磁通时由具有Rashba自旋.轨道耦合的量子线构成的四端方网络中电子的相干输运性质。我们数值地计算了电荷电导和自旋电导对约化磁通,自旋.轨道耦合强度,各端偏压的依赖关系。我们的计算结果表明网络中的相干输运由磁通和Rashba自旋-轨道耦合之间的竞争,以及不同通道间的偏压共同决定。当磁通和自旋-轨道耦合强度取特殊值时,单个输出通道会发生完全阻塞效应。我们的计算结果还表明磁通和自旋-轨道耦合之间的相互作用也可以引起退阻塞效应,并且这种退阻塞效应可以被偏压控制。这种结构中的一些端可以作为栅极控制其它端的电荷电流和自旋电流。当定义两对应端为源电极和漏电极时,另外两端的通道中的电荷电流和自旋电流呈现—空间分布,该空间分布反映了电子遂穿过程中,自旋进动和量子干涉之间的竞争。
其他文献
变频全固态激光在国防、科学前沿研究、高技术产业等领域有着极为广阔的应用前景。变频激光向大功率发展是一个十分重要的方向和前沿,也是目前国际上研究的热点之一。要获得大
本文分为两个部分,第一部分讨论黑洞的热性质,包含作者在动态黑洞的热力学方面的工作(第一章第二节至第四节),第二部分讨论宇宙学和高维引力理论,包含作者在五维Brans-Dicke 理论
作为量子色动力学的有效理论,手征微扰论是处理低能问题时一个模型无关的方法。本文主要介绍重重子手征微扰论以及它的两个具体应用:赝标介子-八重态重子的S波散射长度和核子宇
强相互作用的基本理论是量子色动力学(QCD)。QCD作为强相互作用的规范理论,在近几十年有了巨大发展。然而,它依旧是一个正在发展之中的理论。该理论建立在二十世纪七十年代,在发
随着凝聚态物理的发展,人们开始关于对电子系统的更精细的控制,近年来利用低维量子系统(量子点、量子阱等系统)来控制电子的行为成为一个重要的研究课题。本论文主要研究了低维
AdS/CFT对偶是当代高能物理的一个重要成果,它告诉我们某种N+1维的引力理论和N维的量子场论是等价的。它在最近20年被广泛应用于凝聚态、粒子物理的诸多分支,最近又有一个新的
逆向工程是指由实物(或原型)经数字化、数据处理、CAD建模到最终制造出产品的过程。在逆向工程的诸多实物数字化方法中,只有断层测量技术可以获取实物内部结构的信息,为实现复
学位
随着新课程理念的不断深入,要求小学语文教学管理紧跟时代的步伐,结合学生的个性特点以及教学内容的设置,改变传统的教学理念,转变思路,创新小学语文教学,并鼓励运用现代化的信息技
为了深入研究量子尺寸效应对纳米材料性质的影响,本文利用拉曼光谱和光致发光谱手段对近均一尺寸的ZnO纳米颗粒进行了研究,并且通过与纳米晶金刚石本征拉曼谱的对比,揭示了量子
本文研究了具有周期边条件的长方盒子中的二粒子态和两道散射过程下正方盒子中的二粒子态,分别将Lscher公式推广到了不对称格点和多道散射理论中。我们的另一个工作是在一圈图