磁量子結(jié)構(gòu)中二維電子氣的自旋極化輸運(yùn)性質(zhì)研究.pdf

1、電子同時(shí)具有電荷和自旋兩種屬性，電子的電荷屬性在半導(dǎo)體材料中獲得了極大的應(yīng)用，推動(dòng)了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展。電子的自旋屬性具有廣泛的應(yīng)用前景，已成為目前凝聚態(tài)物理中的研究熱點(diǎn)，受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。為揭示磁量子結(jié)構(gòu)中的電子自旋極化輸運(yùn)現(xiàn)象的物理機(jī)制和規(guī)律，并希望為基于這些磁量子結(jié)構(gòu)的自旋電子器件設(shè)計(jì)提供物理模型和理論依據(jù)，本文針對(duì)具有重要應(yīng)用價(jià)值和基礎(chǔ)研究意義的磁量子結(jié)構(gòu)中的電子自旋極化輸運(yùn)性質(zhì)做了較為系統(tǒng)和深入的理

2、論研究，并取得了一些有意義的結(jié)果。 運(yùn)用散射矩陣方法，研究了臺(tái)階磁勢(shì)壘量子結(jié)構(gòu)中二維電子氣的隧穿輸運(yùn)性質(zhì)。結(jié)果表明：(1)在零偏壓下，電子傳輸概率的自旋極化度曲線隨入射能量的增加而振蕩衰減；(2)隨著磁臺(tái)階數(shù)的增加，電子傳輸概率的自旋極化度最大值減小，同時(shí)電子傳輸概率的自旋極化度曲線振蕩衰減也越來越慢；(3)隨著磁臺(tái)階的總寬度增加，電子的傳輸概率的自旋極化度曲線出現(xiàn)更明顯的振蕩，電子隧穿磁臺(tái)階勢(shì)壘表現(xiàn)出明顯的量子尺寸效應(yīng)；(4)

3、在偏置電壓的作用下，電子傳輸概率的自旋極化度曲線在寬廣的入射能量區(qū)出現(xiàn)明顯的振蕩增大，電子隧穿磁臺(tái)階勢(shì)壘表現(xiàn)出更明顯的自旋過濾效應(yīng)。 利用散射矩陣方法和δ函數(shù)近似研究了有限單元的反平行磁超晶格結(jié)構(gòu)中二維電子氣的自旋極化輸運(yùn)性質(zhì)。研究結(jié)果表明：(1)電子隧穿磁超晶格結(jié)構(gòu)傳輸概率隨入射電子能量和單個(gè)磁場(chǎng)大小變化均表現(xiàn)出明顯的共振劈裂特性；(2)由于不同自旋取向的電子共振劈裂程度出現(xiàn)交替變化，導(dǎo)致電子傳輸概率的自旋極化度曲線也出現(xiàn)了共