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第一章研究背景介绍
1.1 自旋电子学简介
1.1.1 引言
1.1.2 自旋电子学器件
1.1.3 自旋极化的产生
1.1.4 自旋极化的探测
1.2自旋相互作用
1.2.1 自旋相互作用简介
1.2.2 自旋轨道耦合:物理根源
1.2.3 自旋轨道耦合:具体形式
1.2.4 由界面反映不对称导致的自旋轨道耦合
1.2.5 Zecman相互作用
1.2.6 纤锌矿结构Ⅲ-Ⅴ族半导体中的自旋轨道耦合
1.2.7超精细相互作用
1.2.8与磁性杂质的交换相互作用
1.2.9载流子间的交换相互作用
1.3 自旋弛豫
1.3.1 自旋弛豫和自旋去相位
1.3.2 自旋弛豫机制
第二章自旋弛豫:实验和单体理论的研究
2.1绝缘体区域的载流子自旋弛豫
2.2金属区域的载流子自旋弛豫
2.2.1 Ⅲ-Ⅴ族半导体体材料
2.2.2 Ⅲ-Ⅴ族半导体二维结构中的电子自旋弛豫
2.2.3稀磁半导体中的电子自旋弛豫
第三章动力学自旋Bloch方程方法
3.1动力学自旋Bloch方程
3.1.1 本征型量子阱中的动力学自旋Bloch方程:四子带模型
3.1.2 n型半导体量子阱中的动力学自旋Bloch方程
第四章体材料Ⅲ-Ⅴ族半导体中的电子自旋弛豫
4.1背景和单体理论的问题
4.2动力学自旋Bloch方程
4.3与实验结果的比较
4.4体材料n-型Ⅲ-Ⅴ族半导体中的电子自旋弛豫
4.4.1各种自旋弛豫机制的比较
4.4.2 占主导地位的D’yakonov-Perel’自旋弛豫
4.4.3 DP自旋弛豫时间的浓度依赖关系
4.4.4 DP自旋弛豫时间的温度依赖关系
4.4.5 DP自旋弛豫时间随初始自旋极化度的变化
4.5体材料本征型Ⅲ-Ⅴ族半导体中的电子自旋弛豫
4.5.1 不同自旋弛豫机制的比较
4.5.2 BAP自旋弛豫:短程相互作用和长程相互作用
4.5.3 BAP自旋弛豫:Pauli阻塞
4.5.4 DP自旋弛豫:温度和自旋极化度的依赖关系
4.5.5 DP自旋弛豫:浓度依赖
4.6体材料p型Ⅲ-Ⅴ族半导体中的电子自旋弛豫
4.6.1 DP和BAP自旋弛豫机制的比较
4.6.2激发浓度的依赖关系
4.6.3 空穴浓度的依赖关系
4.7电场对体材料n型Ⅲ-Ⅴ族半导体中自旋弛豫的影响
4.8小结
第五章量子阱中的自旋弛豫的各向异性
5.1背景和简单理论
5.2实验
5.3理论计算和物理解释
5.4 小结
第六章稀磁半导体顺磁性GaMnAs量子阱中的电子自旋弛豫
6.1.稀磁半导体GaMnAs和其中的自旋弛豫机制
6.2模型和动力学自旋Bloch方程
6.3结果和讨论
6.3.1 n型GaMnAs量子阱中的电子自旋弛豫
6.3.2 p型GaMnAs量子阱中的电子自旋弛豫
6.4 小 结
第七章含时系统的动力学
7.1含时系统的一些例子
7.2强THz光场
7.2.1 强THz光场的产生和技术应用简介
7.2.2强THz光场作用于半导体
7.3含时系统动力学:无耗散极限
7.4含时系统的耗散动力学
第八章强THz场对量子点中自旋动力学的影响
8.1.相关研究简介
8.2模型和Schr(o)dinger方程的严格解
8.2.1.模型
8.2.2 Schr(o)dinger方程的严格解
8.3态密度
8.4强THz场对量子点中电子自旋弛豫的影响
8.4.1 模型系统
8.4.2 Floquet-Markov方法
8.4.3 结果和讨论
8.5小结
第九章强THz场对n型量子阱中自旋动力学的影响:多体理论
9.1.模型和Schr(o)dinger方程的严格解
9.2动力学自旋Bloch方程的导出
9.3计算结果和讨论
9.3.1 自旋激发
9.3.2 自旋弛豫
9.3.3 电子-电子库仑散射的影响
9.4小结
第十章量子点中电子的自旋弛豫和去相位:运动方程方法的研究
10.1模型和哈密顿量
10.2运动方程
10.2.1 Markov动力学
10.2.2非Markov动力学
10.3自旋退相干机制
10.3.1自旋轨道耦合和电子-声子散射的共同作用
10.3.2直接的自旋-声子耦合
10.3.3电子-声子散射导致的g因子涨落
10.3.4超精细相互作用
10.3.5超精细相互作用和电子-声子散射的共同作用
10.3.6关于超精细相互作用导致的自旋去相位的初步讨论
10.4结果和讨论
10.4.1 自旋弛豫时间T1
10.4.2自旋去相位时间T2
10.5费米黄金规则和运动方程给出的自旋弛豫时间
10.6自旋弛豫时间和自旋去相位时间的温度依赖关系
10.7小结
第十一章总结
附录
参考文献
本硕博期间发表的论文
致谢