自旋轨道耦合效应下量子环链的自旋输运性质

摘要

本文基于传递矩阵方法研究了考虑Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合效应下电子在正多边形量子环链中的自旋输运性质。通过建立正多边形量子环链的模型，利用几率流守恒边界条件和相应的本征方程组，计算得出了量子环链的电子自旋电导。
　　首先，研究了考虑Rashba自旋轨道耦合时，电子在任意正多边形量子环链中的自旋输运性质。结果表明:当不考虑Rashba自旋轨道耦合时，量子环链中透射电子不发生自旋极化和自旋翻转;当考虑Rashba自旋轨道耦合时，Rashba自旋轨道耦合可以控制量子环链中电导的极化;电子通过点连接的量子环链透射电导存在奇偶振荡现象，线连接的量子环链透射电导的电导极小值与链长度无关。
　　其次，研究了同时考虑Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合时，任意正多边形量子环链中电子的自旋输运性质。结果表明:当Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合强度相等时，总电导与无自旋轨道耦合时相同，但是Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合引起了透射电子的自旋极化;当Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合为任意值时，不同于单个量子环电导关于kα=±kβ对称，量子环链的电导关于kα=0对称。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 自旋电子学(Spintronics)简介

1．2 二维电子气

1．3 量子环

1．4 本文主要研究工作

2 存在Rashba自旋轨道耦合时量子环链自旋输运性质研究

2．1 引言

2．2 理论模型与基本公式

2．3 数值分析与讨论

2．4 本章小结

3 存在Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合时量子环链的输运性质研究

3．1 引言

3．2 理论模型和公式

3．3 数值分析与讨论

3．3．1 Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合强度相等的情况

3．3．2 Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合强度为任意值的情况

3．3 本章小结

4 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间取得的科研成果清单