单隧道结中隧穿磁电阻效应的研究

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作为同时具有广泛的实际用途与理论研究价值的电子输运性质,长期以来一直是科学研究的热点。随着科技的不断进步,电子器件的尺寸被不断的缩小,所以对电子输运性质的研究也逐渐进入了介观领域。自从磁性多层膜和颗粒膜系统中发现了巨磁电阻(GMR)效应和在磁性隧道结中发现隧道磁电阻(TMR)效应以来,由于它们具有潜在的应用价值和丰富的物理内容,自旋极化的电子输运已经成为当前凝聚态领域中的热门课题之一。本文就磁性隧道结中的隧道电阻效应作了一些研究。   在前两章中,我们首先就自旋极化和隧穿现象等方面对隧道磁电阻效应的相关机制作了简要的概括,分析了Julliere模型和Slonczewski模型两种常见的理论解释以及隧道哈密顿方法和量子力学的隧穿方法,并对两种理论方法作出了比较。在第三章中我们用有效电路的方法解释隧穿磁电阻的cusplike零偏压异常的现象。我们建立有效电路模型去模拟隧穿电子在磁性隧道节中的非弹性隧穿的过程。我们从系统的微观模型出发,把电子在输运过程中由于和隧道结环境的各种模式耦合引起能量的耗散作为一种非弹性的过程。我们用无限长的LC集总电路来描述隧道结的环境的模式。这种理论能够产生隧穿磁电阻的cusplike零偏压异常,同时这种现象还和输运过程中自旋翻转有关。   在本文的最后一章我们做了简单的总结与展望。
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