量子點(diǎn)接觸中電導(dǎo)0.7結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、介觀系統(tǒng)就其尺度而言基本上屬于宏觀范圍,但又表現(xiàn)出明顯的量子特性。電子在輸運(yùn)過(guò)程中仍能夠保持波函數(shù)的相位相干,從而導(dǎo)致了一些新奇的物理現(xiàn)象。其中最為顯著的是電導(dǎo)的量子化效應(yīng),即:在零磁場(chǎng)下的量子點(diǎn)接觸(quantumpointcontact,QPC)中,電導(dǎo)以G0=2e2/h為單位的量子臺(tái)階變化。然而,1996年ThomaS等在零磁場(chǎng)下發(fā)現(xiàn),在電導(dǎo)的0.7G0附近存在一個(gè)額外的小平臺(tái),由于這種反常現(xiàn)象不能用簡(jiǎn)單的單粒子模型給出解釋,而引

2、起了人們的高度關(guān)注。許多研究小組從理論和實(shí)驗(yàn)上試圖揭示這種現(xiàn)象產(chǎn)生的真正原因,但是至今仍沒(méi)有一個(gè)合理的物理解釋,目前大部分研究者認(rèn)為它的出現(xiàn)一般是與電子間的相互作用和自旋有關(guān)。
　　本文利用格林函數(shù)的方法對(duì)量子化電導(dǎo)中有關(guān)0.7結(jié)構(gòu)的成因進(jìn)行了理論研究。利用Hartree-Fork近似的方法,簡(jiǎn)單處理了體系中的電子-電子間的相互作用,依靠引入外加的小磁場(chǎng)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)起始的自旋極化。在對(duì)電導(dǎo)的計(jì)算過(guò)程中發(fā)現(xiàn),隨著電子一電子相互作用強(qiáng)度

3、的增大,自旋相關(guān)電導(dǎo)的差異也加大,并且在電子問(wèn)相互作用強(qiáng)度增大到一定值時(shí),電導(dǎo)在0.7G0附近會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小的平臺(tái)。在對(duì)電子數(shù)密度的計(jì)算中得到的結(jié)果是有明顯的自旋積累出現(xiàn)。通過(guò)對(duì)零溫極限下噪聲因子的計(jì)算,發(fā)現(xiàn)在0.7G0附近噪聲被抑制,反映出了自旋相關(guān)的輸運(yùn)信息。由于這個(gè)電子間的互作用模型必須依賴于一個(gè)起始的自旋極化,才能對(duì)電導(dǎo)產(chǎn)生影響,但是我們采用較簡(jiǎn)單的方法計(jì)算了電子一電子間的相互作用對(duì)0.7結(jié)構(gòu)的影響。期望能對(duì)探求半導(dǎo)體納米器件中的