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近年来,由于在基础物理研究中的重要性和在诸如磁力存储器,磁力传感器之类的器件中的应用潜力,非均匀磁场调节下二维电子气(2DEG)的性质得到了广泛的关注。由于实际的非均匀磁场函数的复杂性,以往的研究往往将非均匀磁场简化为一些可解模型来计算。 为使得研究更加精确,我们首先利用有限差分方法的矩阵表述方式,对实际的周期磁场调制下的二维电子气系统中的电子结构做了研究。周期磁场调制下,2DEG展现除了非常丰富的能带结构。其中,波矢ky作为一个独立的参数关系到系统的有效势能。而系统所有的子能带都随着有效势能的变化而变化。我们通过改变磁场的周期a、磁化强度M、磁条到2DEG的距离z等参数,因为改变了有效势能而改变了其能带结构。同时也研究了两个磁条产生的非均匀磁场调制下情况下局域化2DEG电子的能带结构和电子态。研究表明对于θ=π/2的情况下,有效势能是规则的,许多束缚态是双重简并的,而对于θ=0的情况下,有效势能是不规则的,很少简并态存在。事实上,定位分析表明在我们的系统中同时存在着局域态,居间态和扩展态,无论是那种情况。这与无磁场调制时是非常不一样的。 利用传输矩阵法研究了二维电子在非均匀磁场中的输运性质。计算结果显示系统具有丰富和有趣的传输性质。我们观察到几个分立的透射区域,并且每个区域的透射峰又被劈裂为(N-1)个峰。同时也观察到了传输的各向异性。此外,我们还做了可测量的电导率的曲线,发现了在低能情况下出现了三个传输峰。当θ=π/2时,随着周期N增大,电导曲线趋近于重合,当θ≠π/2时,电导曲线随着N变大而有略微的下降。 利用MBE外延生长方式,我们生长了两种结构的2DEG;并在2DEG上面分别利用热蒸发、电子束溅射做出了三种结构的欧姆接触电极,分析了其优缺点;最后利用紫外光刻和磁控溅射结合的微加工技术在2DEG上面制备出了周期磁条,磁条宽度为10μm。通过测量其磁电阻,发现其磁电阻有较大变化,在外加磁场为θ=π/2即平行磁化方向上,由于周期磁条磁化,垂直膜面方向上响应出磁场,其磁电阻增大率为50%以上。