Спиновой фильтр на квантовом точечном контакте в разбавленном магнитном полупроводнике

摘要

В рамках предложенного квантово-механического описания дырочного транспорта в баллистическом режиме проанализированы возможности использования квантового точечного контакта в разбавленном магнитном полупроводнике в качестве спинового фильтра. На примере ферромагнитного разбавленного полупроводника Ga_xMn_(1-x)As установлено, что даже сглаживание формы потенциала не позволяет достичь 100%-й спиновой поляризации тока, в частности при ширине сужения 3.5 нм составляет 82%. Показано, что рабочая область такого спинового фильтра лежит в узком диапазоне размеров сужения ~3.5-4.0 нм, а при больших размерах сужения имеют место затухающие осцилляции спиновой поляризации тока. Спин-орбитальное расщепление в Ga_xMn_(1-x)As является достаточным для реального функционирования квантового точечного контакта в этом материале в качестве спинового фильтра. Его увеличение не даст существенного прироста степени поляризации приходящего тока.