文档介绍：分类号学号 D200977027
学校代码 10487 密级
博士学位论文
电子在纳米结构中自旋依赖的输运
性质的研究
学位申请人: 卢建夺
学科专业: 光学
指导教师: 易林教授
答辩日期: 2012 年 5 月 24 日
A DissertationSubmittedin Partial Fulfillmentof the Requirements
for the Degreeof Doctorof Philosophyin Science
The study of the spin-dependent electronic transport
properties in the nanostructures
: Jianduo Lu
Major : Optics
Supervisor : Prof. Lin Yi
Huazhong University of Science and Technology
Wuhan 430074,
May, 2012
独创性声明
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日期: 年月日
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学博士学位论文
摘要
研究电子在纳米结构中自旋依赖的电子输运性质。具体研究了偏压调制的磁纳
米结构中自旋依赖的电子输运特性,delta 掺杂对电子在磁纳米结构中自旋输运性质
的影响,磁纳米结构中偏压和温度以及铁磁条位置依赖的磁阻效应和非磁纳米结构
中自旋轨道耦合效应对自旋依赖的共振通路的影响。研究内容及所取得的研究成果
如下:
1、电子在偏压调制的磁纳米结构中自旋依赖的输运性质
研究了偏压调制的磁纳米结构中自旋依赖的电子输运性质。(a) 研究了具有两个
平行磁垒的纳米结构中偏压调控的电子输运特性。数值结果表明,在此纳米结构中,
可以获得较大的自旋极化,以及自旋极化的大小明显的依赖于应用偏压的大小。(b)
研究了具有四个磁垒的纳米结构中偏压和温度依赖的电子输运。研究结果表明,在
该纳米结构中同样可以获得较大的自旋极化,而且自旋极化的程度明显的随着应用
偏压的增大而增加。同时发现,不同温度对应的电子传导在低费米能区间相交于同
一个费米能量处,并且自旋极化的大小随着温度升高明显的增大。因此,我们可以
通过改变偏压和温度来控制电子的输运,这有助于制造偏压控制的自旋滤波器。
2、电子在具有 delta 掺杂的磁纳米结构中自旋依赖的输运性质
研究了磁纳米结构中 delta 掺杂对电子输运性质的影响。(a) 研究了具有 delta 掺
杂的磁纳米结构中自旋依赖的电子输运性质,该磁纳米结构含有两个可以用 delta 函
数表示的磁场。结果表明,在这种设置中可获得较大的自旋极化,并且自旋极化的
强度明显的依赖于 delta 掺杂的高度。结果还表明,电导极化随着 delta 掺杂高度的
增加明显的具有更大的振动幅度。(b) 研究了磁纳米结构中 delta 掺杂对电子输运的
影响,该磁纳米结构含有四个可以用 delta 函数表示的磁场。发现透射几率和电导明
显的被 delta 掺杂抑制着。然而,自旋注入效率明显的加强。另外,透射几率和自旋
极化随中间两个磁场之间距离的增加周期性的变化。(c) 研究了周期性磁垒和 delta
I
华中科技大学博士学位论文
掺杂调制的纳米结构中弹性电子的输运性质。数值结果表明,电子的输运性质强烈
的依赖于周期的数目,当周期数 m>1 时,在每个共振区域出现了自旋分裂,而且每
一个共振区域中自旋分裂峰的数目恰好是 m-1。这些有趣特征有助于开发新型的自旋
电子学设置。
3、磁纳米结构中电子的输运性质和温度依赖的磁阻效应
研究了两个