Rashba自旋轨道相互作用与空间电荷效应的协同作用下半导体中自旋注入增强的研究

来源 :中国科学院理论物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq1186827110
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
电子的自旋在电子学中一直不被人们所重视,电子的电荷是传统电子学的基本单元.最近出现了一门新的学科-自旋电子学,(自旋输运电子学或者自旋电子学),承载信息的不是电荷的而是电子的自旋.1988年巨磁阻(Gaint Magetoresistance)的发现,被认为是自旋电子学的开始.巨磁阻是在两层铁磁体夹一层非磁性材料的薄膜状人造层状材料中观察到的.当两层铁磁体的磁矩平行的时候,磁阻最小;当铁磁体的磁矩反平行的时候,磁阻最大.该文研究的是,在一个铁磁体-绝缘体-半导体-绝缘体-铁磁体结中的自旋输运过程.首先,我们用一个简单的Hartree近似来研究空间电荷之间的相互作用在自旋输运中的作用.这样,我们把电子间的相互作用考虑了进来.通过求解自洽Boltzmann型自旋输运方程,和Poisson方程,进而求出磁阻率△R/R=(R<,ap>-R<,p>)/(R<,ap>+R<,p>),然后,我们将Rashba自旋轨道耦合效应考虑进来,与Rashba项相关的哈密顿量为:H<,so>=α(σ<,x>py-σ<,y>p<,x>).进而引起态密度N<,N>的变化N<,N>=N<,F>(1+α<,N>);然后我们还可以考虑另外一种情况,在稀磁半导体中,例如,MnxGa1-xAs.掺杂同样可以引起态密度的变化,不过与上述的情况稍有不同.N<,N>=N<,F>(1-sα<,N>)由于这两种情况在实验室都可以做到并实现,我们分两种情况来研究.之后,我们对两者进行比较.我们会看到磁阻率对Rashba项很敏感.我们发现磁阻率对自旋,掺杂,库仑屏蔽作用有很强的依赖性,掺杂程度程度越高,电荷屏蔽长度越短,Rashba项所起的作用越大.当我们只考虑无相互作用的情况,发现磁阻率非常小,在加入库仑作用和Rashba自旋轨道相互作用后,我们发现二者大大的增加了磁阻率.
其他文献
基于在BES-Ⅱ上采集到的14兆ψ(2S)数据,该文初步计算出了ψ(2S)→J/ψ在中性径迹衰变道中两光子末态(πJ/ψ,ηJ/ψ,γXc1,2→γγJ/ψ)(J/ψ→ee,μμ各道分支比.该文也研
在短短数十年内,Internet从一个美国政府建立的研究性网络发展成为今天全球性的商用网络,充分体现了IP技术所具有的简单性、灵活性以及良好的适应性.人们普遍认为,无论是在公
介观系统中量子输运特性一直是理论和实验关注的问题,特别是量子输运中散粒噪声的研究有助于揭示输运系统的内部能级结构、电荷转移信息、多体纠缠特性等。本文首先介绍了量子
胚胎期或生后早期的碘缺乏可以影响脑发育,而补碘过量同样会对机体产生影响.为了揭示不同碘的摄入量对脑发育的作用机理,该文通过四组大鼠模型:低碘组,适碘组,高碘组与对照组
量子纠缠作为量子力学的特殊概念,伴随着量子力学发展至今,已经在理论和应用两方面引起了人们的巨大重视。随着量子信息科学和实验手段的不断进步,人们对量子纠缠的研究也日趋深
锂离子电池是各学科间在能量存储领域研发成功的应用实例之一。随着应用领域的不断拓展,对锂离子电池的可逆容量和循环稳定性的要求越来越高。本论文主要研究了三种全新的有效方法来进一步提高锂离子电池的性能。具体的研究内容如下:(1)运用一维异质纳米结构来提高锂离子电池的性能。通过湿化学的方法合成得到了SnO2/a-MoO3异质结纳米带。SnO2纳米颗粒均匀的包覆在α-MoO3纳米带的表面。我们首次将金属氧化
在实验上,Feshbach共振原理、磁光阱束缚以及原子芯片的应用技术日渐成熟,实现了制备准一维玻色爱因斯坦凝聚,并且对冷原子的研究已经从单分量气体扩展到玻色费米混合物或是两分
该论文对分数傅立叶变换和虹膜识别都进行了一些研究,并且将两者结合起来作了一些探讨.该论文主要做了以下一些工作:利用分数傅立叶变换的独特性质,将其应用于光学模式识别技
该文分别在球形硬碳材料(HCS)的制备和表征;HCS的电化学嵌锂特性和改性;纳米碳材料的电化学嵌锂特性以及混合导体离子化学扩散系数的测量等方面进行了研究.详细介绍了平板型
该文阐述了粒子场激光同轴全息非线性曝光特性的研究背景和意义,综述了国内外粒子场激光同轴全息的研究现状和全息非线性曝光的研究现状.围绕粒子场激光同轴全息非线性曝光特