量子点中自旋抽运电流的研究

摘要

一自旋电子学是一种新技术，它利用的是电子的磁矩，．而不是其电荷．其主要目的是构造基于电子自旋的装置，这些装置与传统的半导体器件相比，具有稳定性好，数据处理速度更快，降低功率损耗以及集成密度好等优点[1.2.3.4.5].而构造自旋电子器件的其中一个最基本的条件是自旋电流的产生[6].目前最经常用的产生自旋电流的装置是介观量子点系统[7.8.9.10]．这是因为这种装置具有许多其他系统所不具有的优点．比如在介观量子点系统中，电子的自旋自由度具有比较长的退相干时间[11]，比较容易控制等． 本文利用密度矩阵的方法，由多粒子体系的薛定谔方程，我们得到了微观体系中电子输运的几率方程，从而推导出通过量子点的自旋电流与电荷流的表达式．结果表明：当左右电子库的费米能级之间不存在偏压时，通过调节电子隧穿进或者隧穿出量子点的几率，可以使的系统中的电荷流为零，而只存在自旋电流．这在自旋电子学中是一个重要的性质，因为使自旋电子学器件工作的就是自旋电流．此外，还给出了在不同的自旋退相干时间下通过系统的自旋电流与所加振动磁场Rabi频率之间的关系，发现系统的自旋电流随着自旋退相干时间的减小而减小；当左右电子库之间存在偏压时，通过对系统的自旋电流与电荷流公式的分析，得到系统中只存在电荷流而没有自旋电流的条件．在文章的最后部分分析了自旋翻转对系统抽运电流的影响，得出自旋翻转可以明显得增大抽运电流．而利用费米一狄拉克分布的方法可以考虑到量子点中能级之间的相互作用，这是目前正在进行的工作．

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

第二章量子点中电流的两种计算方法

第三章量子点中自旋抽运电流与电荷流

第四章自旋翻转对量子点中抽运电流的影响

第五章结语

参考文献

致谢

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