【摘 要】
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本论文主要对非磁金属（NM）/铁磁半导体（FS）/铁磁半导体（FS）/非磁金属（NM）双铁磁半导体结（Double ferromagnetic semiconductor junctions,DFSJs）中隧穿磁电阻（TMR）效应的一些问题进行了理论研究。全文首先介绍了磁性隧道结中自旋相关输运研究的背景和现状。然后在Slonczewski的近自由电子模型的基础上,给出了一个可有效处理具有复杂结构隧
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本论文主要对非磁金属（NM）/铁磁半导体（FS）/铁磁半导体（FS）/非磁金属（NM）双铁磁半导体结（Double ferromagnetic semiconductor junctions,DFSJs）中隧穿磁电阻（TMR）效应的一些问题进行了理论研究。全文首先介绍了磁性隧道结中自旋相关输运研究的背景和现状。然后在Slonczewski的近自由电子模型的基础上,给出了一个可有效处理具有复杂结构隧道结中自旋极化电子输运的一种简单的转移矩阵方法。利用该方法,我们研究了NM/FS1/FS2/NM型双铁磁半导体结中的隧穿电导和TMR与FS层厚度及Rashba自旋轨道耦合系数的关系。计算结果显示,随铁磁半导体层厚度的改变,NM/FS1/FS2/NM型双铁磁半导体结中的TMR值出现周期性变化,如果选取适当的铁磁半导体层的厚度,Rashba自旋轨道耦合系数和磁矩夹角可以得到大的TMR值。FS材料在自旋电子器件,量子计算和量子通讯等方面有着广泛的应用。另外,在FS材料中,输运电子自旋和轨道存在Rashba型的自旋轨道耦合,所以,对NM/FS1/FS2/NM型磁性双铁磁半导体结中自旋相关电子的输运问题的研究,还有助于我们进一步了解Rashba自旋轨道耦合对隧穿输运的影响。
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