多端二維系統(tǒng)的輸運特性研究.pdf

1、近年來，有關(guān)介觀體系輸運方面的研究工作大都是以半導體異質(zhì)結(jié)為研究對象，考慮自旋軌道耦合，研究系統(tǒng)的自旋霍爾效應，或進行自旋流的測量等等。本文主要在二維電子氣系統(tǒng)中考慮Rashba與Dressehaus自旋軌道耦合作用，研究其對Nernst效應和自旋Nernst效應等熱電效應的影響。論文內(nèi)容如下:
　　第一章首先簡單介紹介觀體系及其熱電特性，如Nernst效應等，然后從自由電子的Dirac方程出發(fā)推導Rashba和Dresselha

2、us自旋軌道耦合作用，最后介紹研究介觀輸運的Landauer-Büttiker公式。
　　第二章介紹本文所采用的數(shù)值計算方法——有限差分法和表面格林函數(shù)法。作為例子用有限差分法具體求解了一維諧振子的本征值與本征方程;從格林函數(shù)的定義出發(fā)詳細推導出表面格林函數(shù)，并用其求得理想石墨烯納米帶的電導以及能帶結(jié)構(gòu)。
　　在第三章，我們同時考慮Rashba與Dressehaus自旋軌道耦合作用，研究四端二維電子氣系統(tǒng)的熱電效應——Ner

3、nst效應和自旋Nernst效應，數(shù)值計算并分析發(fā)現(xiàn):
　　(1)當散射區(qū)和電極都存在自旋軌道耦合且兩種自旋軌道耦合強度一樣時，Nernst系數(shù)的峰不發(fā)生劈裂，當耦合強度不一樣時，Nernst系數(shù)的峰劈裂，且劈裂的程度與自旋軌道耦合強度差值有關(guān)，當這兩種自旋軌道耦合強度大小互換時，曲線完全一樣，不影響峰的位置，得出Rashba與Dressehaus自旋軌道耦合對Nernst效應的影響處于同等的地位;
　　(2)當只有散射區(qū)存

4、在自旋軌道耦合且兩種自旋軌道耦合強度一樣時，由于電極與中間區(qū)域存在的分界面引起了電子的散射，從而在Nernst系數(shù)共振峰旁邊出現(xiàn)了一個子峰，說明Nernst效應可以反映與中間區(qū)域相連導線的電子態(tài)密度。當自旋軌道耦合Rashba與Dressehaus強度不相等時，出現(xiàn)自旋Nernst效應，隨著磁場倒數(shù)1/B的增加，自旋Nernst系數(shù)振蕩的幅度也在變大，在較大自旋軌道耦合或者較小的磁場下，自旋Nernst效應越強，分析認為這是由于磁場的作