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近二十年来,介观物理学已经发展成为了凝聚态物理学一个非常活跃的领域。随着纳米科学和工程技术的进步,介观体系的输运性质,如电导和散粒噪声,引起了人们广泛的兴趣。2004年,人们在实验室成功制备出了单层石墨,它是由碳原子构成的具有蜂窝状结构的单原子层物质。由于它具有奇特的色散关系,这个单原子层的材料表现出一些新颖的输运现象。随后,以单层石墨为基的混杂系统的输运性质也成了人们关注的热点问题之一。在本文随后的章节中,我们将研究以单层石墨为基的铁磁-超导结构中和自旋相关的电荷输运以及散粒噪声的性质。最初的HBT干涉仪是被用来测量光子的强度关联的。近年来,人们在实验上实现了费米子型的HBT干涉仪,用来验证粒子满足的统计性质。在本文中,我们设计了一种新型的HBT干涉仪,研究了其中的量子相干和纠缠的现象。这个干涉仪是由正常金属电极、超导电极和量子点构成。 本文主要由四个章节组成。 第一章中我们介绍了相关的实验和理论背景,以及一些基本的物理概念和理论方法。 第二章中,我们从理论上研究了在以单层石墨为基的铁磁-超导结附近和自旋相关的Andreev反射现象。我们发现铁磁区的铁磁交换相互作用压制传统的Andreev反射(Andreev retroreflection),增强镜面的Andreev反射。在镜面Andreev反射和传统的Andreev反射的转变点,虽然电导和散粒噪声都为零,但是它们的比值-Fano因子是一个常数。这些结果为在当前的技术条件下探测镜面Andreev反射提供了新的方法。 第三章中,我们设计了一个HBT(Hanbury Brown and Twiss)干涉仪,既可以用来探测交叉的Andreev反射过程,又可以产生纠缠的电子-空穴对。由于交叉Andreev反射的存在,电子和空穴发生了非局域的纠缠。这些电子-空穴对的相干过程使得我们可以通过电流的交叉关联来获得超导的宏观相位差的信息,也就是说提供了一种新的对超导宏观相位差的观测效应。我们相信当前的微电子技术能够从实验上实现这些理论预言。 第四章中,我们对全文的内容做了简单的总结和展望。