雜質(zhì)對量子點接觸中自旋極化輸運性質(zhì)的影響.pdf

1、通過閱讀大量的參考文獻(xiàn),對自旋電子學(xué)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、基本理論、應(yīng)用前景等情況作了全面的綜述。介紹了關(guān)于介觀系統(tǒng)輸運性質(zhì)的各種研究方法及輸運性質(zhì)的基本現(xiàn)象,并對其進(jìn)行了分析總結(jié)。
　　 影響介觀系統(tǒng)輸運性質(zhì)的因素很多,雜質(zhì)電場的影響是其中重要因素之一。雜質(zhì)電場對載流子除了有庫侖相互作用之外還存在自旋軌道耦合相互作用。本文主要研究計算雜質(zhì)的庫侖相互作用和自旋軌道耦合相互作用對介觀系統(tǒng)電導(dǎo)的影響。計算時雜質(zhì)視作點電荷,利用有限差分法

2、將介觀系統(tǒng)空間坐標(biāo)離散化。并利用遞推格林函數(shù)方法對介觀系統(tǒng)電導(dǎo)進(jìn)行數(shù)值求解。
　　 首先我們給出了雜質(zhì)存在時,包括門電壓在內(nèi)的系統(tǒng)哈密頓的離散化形式,通過遞歸方法求出系統(tǒng)推遲格林函數(shù),利用推遲格林函數(shù)給出系統(tǒng)電導(dǎo)的公式。然后分別計算了雜質(zhì)不同電場強度大小、不同雜質(zhì)位置對系統(tǒng)電導(dǎo)和自旋極化流的影響。
　　 計算結(jié)果表明,雜質(zhì)電場的存在較之只有門電壓存在時電導(dǎo)曲線出現(xiàn)了平移,說明雜質(zhì)電場與門電壓共同決定著載流子的行為,雜質(zhì)電

3、場強度越大影響就越大;雜質(zhì)的空間位置越靠近介觀系統(tǒng)的中心,其庫侖相互作用對系統(tǒng)電導(dǎo)的影響越大,系統(tǒng)電導(dǎo)曲線平移越明顯;雜質(zhì)離系統(tǒng)越遠(yuǎn),對系統(tǒng)電導(dǎo)的影響越小。電場與載流子的自旋軌道耦合相互作用使得電導(dǎo)曲線產(chǎn)生了一系列尖銳的峰值(即電導(dǎo)出現(xiàn)極大值),且隨著自旋軌道耦合作用越來越強這些峰值越來越多也越來越大;雜質(zhì)庫侖相互作用和自旋軌道耦合作用對電導(dǎo)的共同影響較只有雜質(zhì)自旋軌道耦合作用時電導(dǎo)曲線峰值的數(shù)目和峰值幅度均有所減小,因此可以推斷雜質(zhì)的

4、庫侖相互作用對其自旋軌道耦合作用起到了抑制效果。
　　 雜質(zhì)對載流子的自旋軌道耦合作用會使電子自旋占有數(shù)發(fā)生變化,產(chǎn)生自旋極化。電導(dǎo)的主要貢獻(xiàn)來自于相同自旋態(tài)的導(dǎo)通。在我們假設(shè)門電壓和雜質(zhì)電勢對應(yīng)的參數(shù)(該參數(shù)決定著電勢的正負(fù))下,入射自旋向上出射自旋向下的電子基本上不導(dǎo)通,入射自旋向下出射自旋向上的電導(dǎo)出現(xiàn)較大的峰值。
　　 上述結(jié)果對介觀器件的設(shè)計有重要意義?？筛鶕?jù)所需控制介觀器件雜質(zhì)的數(shù)量、類型和空間位置的分布,使