具有强自旋轨道耦合的半导体纳米线/S波超导体异质结中电流诱导的非平衡自旋极化

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:WYQ1987412
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
由于自旋电子学的兴起,自旋相关现象的研究近年来成为凝聚态物理中一个重要的研究领域,得到了快速发展。自旋电子学中一个重要的研究课题是如何使半导体材料中电子的自旋产生极化。一般的半导体材料都是非磁性的,其中电子的净自旋为零。为了利用半导体材料来设计自旋电子器件,半导体中必须有可被操控的净自旋极化。特别是,为了与传统的半导体电子技术相容,利用纯电学的方法在非磁性半导体中产生非平衡自旋极化将具有重要的理论和实际意义。利用纯电学方法在非磁性半导体中产生非平衡自旋极化的一种可能途径是利用低维半导体纳米结构中电子的自旋轨道相互作用。电流诱导非平衡自旋极化效应就是这样一种可能的物理机制。  在本论文中我们详细地研究了在具有较强自旋轨道耦合作用的半导体纳米线/S波超导体异质结构中电流诱导的非平衡自旋极化的一些重要特性,重点研究了超导接触效应对具有较强自旋轨道耦合作用的非磁性半导体纳米线中电流诱导的非平衡自旋极化的影响,得出了一些有一定理论和实际意义的研究结果,并对相关结果进行了详尽的理论分析,从而给出合理的理论解释。全文一共分成五部分,具体结构如下:  第一章简单介绍论文的研究背景和研究内容,重点讲解了自旋电子学的一些研究热点。  第二章对本论文研究中所涉及到的一些理论基础,如自旋轨道耦合、BCS超导理论、Andreev反射、BTK散射理论等,作了简要的介绍。  第三章对本论文研究中所采用的理论模型和理论计算方法等作了详细的介绍,重点讨论了如何计算具有较强自旋轨道耦合作用的半导体纳米线/S波超导体异质结构中的反射和透射波函数、如何计算有限偏压下的电流密度和电流诱导的非平衡自旋极化密度等。  第四章对论文研究所得出的主要结果及其物理意义等进行了详细的分析和讨论,重点讨论了电流诱导的非平衡自旋极化密度随偏置电压的变化特性、电流诱导的非平衡自旋极化密度对偏压的偏导数随偏压的变化特性、界面势垒对自旋极化密度的影响,等等。  最后,第五章对论文研究内容和研究结论及存在的问题等作了简要的总结和展望。
其他文献
本文分两部分。第一部分主要讨论S-矩阵幺正性、解析性在强子散射中的一些应用。首先介绍一些S-矩阵理论的基本知识,重点介绍幺正性、解析性。然后讨论分波的散射矩阵元的性质
YBa2Cu3O7-δ(YBCO)大面积双面膜作为一类在弱电领域有着广泛应用前途的材料,目前世界各国均投入了相当大的精力来对此进行研究。另外,Si作为目前半导体广泛应用的材料早已商品
学位
隧道磁电阻效应(TMR)由于其在信息处理与存储方面的巨大应用前景和丰富内在物理内容引起了物理和材料学界的广泛关注。对于磁记录读出磁头方面的应用来说,低的自身电阻和高的
劈离式肝移植是国际小儿尸体肝移植研究的方向和热点,其难点是劈离操作前,术者不了解肝内管道系统的解剖及变异情况,直接影响手术的效果甚至导致手术失败。利用MRI和图像三维重
由于磁性纳米有序阵列在高密度垂直磁记录领域有着诱人的应用前景,最近几年有关这方面的研究已引起国内外科学家的广泛关注。人们已经发展了多种方法来制备这种纳米结构。其中
ZnO是一种拥有优秀光电、压电和非线性光学性质的宽禁带(3.3eV)半导体。作为一种重要材料,它被广泛的应用于制造诸如表面声波装置、太阳能电池、传感器、紫外探测器、光学波导
太赫兹(1THz=1012Hz)辐射,通常指的是频率在100GHz到10THz的电磁波,它对应的波长范围在3mm到30μm,位于微波与红外波之间,最近由于纳米技术的进步使得太赫兹相关技术在更多领域得
量子存储在量子信息处理中起着非常重要的作用,如长距离量子通信的关键器件量子中继器。而在量子存储的过程中,要求我们可以高保真度以及高效率地按照需求将光的量子态通过光控
借助物理方法调控材料性质的实验手段已经得到广泛的应用,比如我们所熟知的外加光场、力场(应力)、温度场(热力学场)、电场或磁场等等。随着“超强”“超快”等高性能激光技术日臻
在本论文中,我们讨论运用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究DM相互作用以及其诱导的交错磁场对低维系统低能激发的影响,并提供我们的一些发现.在第二章,我们对密度矩阵重整化群