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近年来，随着介观物理和纳米加工技术的发展，电子自旋在介观系统中的输运研究取得了长足的进展。由于自旋特有的性质和巨大的应用潜力，关注自旋在介观系统中输运的人越来越多。另一方面，由于单层石墨具有独特的色散关系和新奇的输运现象，独立存在的单层石墨一出现便引起普遍的关注。现在人们已经开始研究基于单层石墨的自旋输运。在本篇论文中，我们先比较详细的介绍有关单层石墨的一些电子性质及输运特性，包括Dirac费米子的推导，Klein隧穿，反常整数量子霍尔效应等。然后我们在下面的章节中讨论了单层石墨/铁磁性单层石墨/单层石墨/铁磁性单层石墨…/单层石墨(NG/FG/NG/FG…/FG)磁性超晶格的自旋输运现象。本篇论文的主要包括以下内容：
在第一章中，简要的介绍本文有关的实验和理论背景，处理问题的理论方法，以及文中所涉及的物理概念等。
在第二章中，回顾了近年来对Graphene的在输运特性方面的一些进展，特别的，比较详细的介绍了Dirac费米子的电子特性，Klein隧穿，反常整数霍尔效应等。
在第三章中，运用转移矩阵的方法我们研究了单层石墨磁性超晶格中的自旋输运现象。通过调节磁性石墨区域的门电压，我们可以改变此区域的化学势。我们发现电导的自旋极化率和TMR随着铁磁性石墨区域的化学势的改变呈现振荡行为，因此我们得到了受门电压控制的TMR。尤其是在铁磁的交换能很弱的情况下，我们就获得了很大的TMR，这使得单层石墨磁性超晶格结构非常适合研制自旋相关器件。
在本文的最后一章，我们做了一个简单的总结和展望。