自旋軌道耦合量子線在太赫茲激光場輻照下的電子輸運(yùn)性質(zhì).pdf

1、量子線(納米線)、量子點(diǎn)等介觀系統(tǒng)中的電子輸運(yùn)一直是人們關(guān)心的問題，它不僅是一個(gè)重要的基礎(chǔ)物理問題，而且有著潛在的高技術(shù)應(yīng)用背景。量子線、量子點(diǎn)等介觀體系是今后納米量子電路的重要物理器件。隨著激光技術(shù)的長足發(fā)展，激光與物質(zhì)的相互作用成為一個(gè)重要的科學(xué)問題，特別是激光對介觀體系電子輸運(yùn)性質(zhì)的影響這一問題引起了人們的很大興趣。本文在有效質(zhì)量自由電子模型基礎(chǔ)上，采用Keldysh非平衡格林函數(shù)方法，研究激光場作用下半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)量子線含有自旋軌

2、道耦合情況下的輸運(yùn)性質(zhì)，得到了一些有意義的新結(jié)果。 全文共分為五章。 第一章簡要介紹了閃鋅礦結(jié)構(gòu)化合物半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)(量子阱)及其人工微結(jié)構(gòu)中電子自旋軌道耦合的研究歷史與現(xiàn)狀，包括自旋積聚、自旋進(jìn)動(dòng)、自旋泵效應(yīng)、自旋過濾、自旋極化輸運(yùn)以及自旋流與自旋霍爾效應(yīng)等。 第二章從能帶理論角度描述了半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的形成以及量子阱、量子線、量子點(diǎn)的制備和用途等；同時(shí)介紹了半導(dǎo)體及其異質(zhì)結(jié)自旋軌道耦合的類型。 第三章介紹了

3、非平衡格林函數(shù)方法及其在介觀輸運(yùn)中的應(yīng)用，推導(dǎo)了廣泛應(yīng)用的運(yùn)動(dòng)方程以及電流公式。 第四章的內(nèi)容主要是我們自己的工作．利用非平衡格林函數(shù)運(yùn)動(dòng)方程的方法，研究了含自旋軌道耦合二能級量子線在激光場輻照下的電子輸運(yùn)性質(zhì)．當(dāng)激光場沿縱向極化時(shí)，自旋極化電導(dǎo)曲線呈現(xiàn)出明顯的光子旁帶結(jié)構(gòu)，當(dāng)外場頻率和自旋軌道耦合強(qiáng)度取適當(dāng)值時(shí)，可以提高自旋極化率并改變系統(tǒng)的輸運(yùn)特性．文中對這些現(xiàn)象形成的物理機(jī)制進(jìn)行了定性和定量地分析。 第五章我們對本