量子点中的Andreev电导和自旋流

摘要

本文利用非平衡态格林函数方法对多量子点系统中自旋相关的物理特性进行了研究。我们首先对量子点、超导体和铁磁体的特性进行了综述，并简单介绍了非平衡态格林函数。随后对硕士期间的工作进行了总结。 我们研究了通过平行耦合双量子点的Andreev反射和Aharonov-Bohm振荡。这个平行耦合的双量子点一边与铁磁电极相连，另一边与超导电极相连。我们通过调整点间耦合、门电压、磁通量和量子点内的自旋翻转散射，对该系统的Andreev反射和Aharonov-Bohm振荡进行了研究。由于两个量子点的能级不对称，系统出现了Fano共振。当自旋翻转散射增大时，Fano共振峰开始分裂，Aharonov-Bohm振荡受到了抑制；由于点间耦合，系统形成了一个强一个弱的耦合态。磁通量能够改变这两个状态的函数，从而导致了交换效应。 考虑Rashba自旋轨道耦合和库仑相互作用，计算了三量子点与三个正常金属电极所组成的系统中的自旋流，这个装置中没有磁场和磁性材料。通过利用非平衡的格林函数方法，我们研究了正常金属中的自旋流。研究发现自旋流受到Rashba自旋轨道耦合作用和库仑相互作用的影响。自旋向上(自旋向下)流的振动周期被Rashba自旋轨道耦合控制，产生自旋流的电极的偏电压总是随着库仑相互作用的增加而增加。

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文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2量子点

1.2.1 库仑阻塞

1.2.2 Fano效应

1.3铁磁体的特点

1.4超导体的特点

2非平衡格林函数

2.1 Retarded、Advanced、Lesser和Greater格林函数

2.2推迟格林函数的运动方程

2.3 Lesser格林函数的运动方程

2.4 自旋电流的定义

3 自旋翻转散射对平行耦合的双量子点中Andreev反射和Aharonov-Bohm振荡的影响

3.1 介绍

3.2模型和公式

3.3计算结果和讨论

3.4 总结

4三量子点系统中自旋流的研究

4.1 介绍

4.2模型和公式

4.3结果和讨论

4.4 小结

5总结和展望

参考文献

致谢

硕士期间发表论文情况