鐵磁體-絕緣體-半導(dǎo)體混雜結(jié)構(gòu)中輸運(yùn)特性研究.pdf

1、本文采用Slonczewski自由電子模型，考慮了窄帶隙半導(dǎo)體中Rashba自旋軌道耦合作用模型，在量子相干彈道輸運(yùn)理論基礎(chǔ)上，研究了鐵磁體/絕緣體/半導(dǎo)體/絕緣體/鐵磁體雙隧道結(jié)的自旋極化輸運(yùn)性質(zhì)。對(duì)絕緣體處理時(shí)，放棄了δ勢(shì)壘近似，而采用矩形勢(shì)，即把勢(shì)壘看作有一定厚度和高度的矩形勢(shì)。 在本文中，利用傳輸矩陣的方法從理論上推導(dǎo)出該雙結(jié)結(jié)構(gòu)的隧穿系數(shù)公式，并討論了Rashba自旋軌道耦合強(qiáng)度、半導(dǎo)體波導(dǎo)長(zhǎng)度、絕緣勢(shì)壘對(duì)隧穿系數(shù)、隧

2、穿磁電阻和自旋極化率等性質(zhì)的影響。理論和數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明： 1.傳輸概率表現(xiàn)出典型的共振傳輸?shù)男再|(zhì)。當(dāng)入射電子能量等于結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)能級(jí)能量時(shí)，電子就會(huì)發(fā)生共振隧穿，隧穿系數(shù)取極大值。 2.隧穿系數(shù)、隧穿磁電阻和自旋極化率隨半導(dǎo)體波導(dǎo)長(zhǎng)度的變化呈現(xiàn)周期性的振蕩，振蕩的周期是π/k。 3.Rashba自旋軌道耦合強(qiáng)度、半導(dǎo)體波導(dǎo)長(zhǎng)度是直接通過導(dǎo)出的隧穿公式中的相角φ來影響電子的隧穿概率的。 4.絕緣勢(shì)壘直接影響了