Rashba自旋軌道耦合對半導(dǎo)體AB測試儀中自旋輸運的影響.pdf

1、河北師范大學(xué)碩士學(xué)位論文Rashba自旋軌道耦合對半導(dǎo)體AB測試儀中自旋輸運的影響姓名：董衍坤申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：理論物理指導(dǎo)教師：李玉現(xiàn)20080401A b s t r a c tI nt h i sp a p e r , u s i n g o n e - d i m e n s i o n a l q u a n t u m w a v e g u i d e t h e o r y a n ds c a t t e r i

2、 n gm a t r i x m e t h o d ，w e s t u d y t h e t r a n s m i s s i o n p r o p e r t y o f a o n e - d i m e n s i o n a l c o n d u c t i n g A h a r o n o v - B o h m ( A B ) r i n gs y m m e t r i c a l l y c o u p

3、l e d t ot w o f e r r o m a g n e t i cl e a d s a n di n t e r r u p e d b yt u n n e lb a r r i e r i nt h el o w e ra r m ·T h em a g n e t i c s m o m e n t si nt h et w of e r r o m a g n e t i ce l e c t r o

4、d e sa r e p a r a l l e la n da n t i p a r a l l e l ，r e s p e c t i v e l y ．C o s i d e r i n gt h e e f f e c to f t h eR a s h b as p i n - o r b i tc o u p l i n ga n d t h et u n n e l b a r r i e r , w eh a v e

5、c a l c u l a t e d t h es p i n _ d e p e n d e n tc o n d u c t a n c e , s p i n p o l a r i z a t i o na n d t u n n e lm a g n e t o r e s i s t a n c et h r o u g h t h e s c a t t e r i n g m a t r i x m e t h o d

6、 ．T h e c o n d u c t a n c e a m p l i t u d e i n a n t i f e r r o m a g n e t i ca l i g n m e n ti s v e r yd i f f e r e n tf r o mt h a t i n f e r r o m a g n e t i ca l i g n m e n t ．T h en u m e r i c a lr e s

7、 u l t sa l s os h o w t h a tt h i ss 舡u c t l l r eC a n p r o v i d e a l a r g e T M R ．T h e c o n t e n t s o f t h i sp a p e r i n c l u d e s ：I ．U s i n gt h em e t h o do f s c a t t e r i n gm a t r i xw e w

8、o r ko u tt h et r a n m i s s i o nc o n e f f i c i e n ta n ds p i n - d e p e n d e n t c o n d u c t o r o f t h eq u a n t u m A B r i n g ．I ti sf o u n d t h a tt h e t o t a lm a g n e t i cf l u xa n dt h e t u

9、 n n e lb a r r i e r C a n c o n t r o lt h e t w o t y p eo f t h eZ e r oc o n d u c t a n c e sa n d m a i n l y d o m i n a t e t h et y p i c a lA B r e s o n a n c e so f t h ec o n d u c t a n c e ．T h e e x i s

10、to f t h et y p i c a l A B r e s o n a n c e si nt h eA 8q u a n t u m r i n gp o i n t o u t r h e A —B p h a s e ．2 ．W h e n t h e m a g n e t i c m o m e n t s i nt h e f e r r o m a g n e t i ce l e c t r o & a

11、r e p a r a l l e l ，t h et r a n s m i s s i o nc o e f f i c i e n t f o rs p i n —u pa n d s p i n - d o w ne l e c t r o n i s d i f f e r e n t ．W h e nt h em a g n e t i cm o m e n t s a r ea n t i p a r a l l e l

12、，t h e s p i n a f f e c t o nt h ee l e c t r o n i s v a n i s h e d ，a n dt h e c o n d u c t a n c e d e c r e a s eo b v i o u s l y ．D u et o t h ee x c h a n g e s p l i t t i n ge n e r g y i nm a g n e t i cl e

13、a d s ，t h ee l e c t r o no ．b t a i n e dv i s i b l e p o l a r i z a t i o na n d l a r g e rT M R ．3 ·W e c a l c u l a t e d t h e t r a n m i s s i o n o f e l e c t r o n w i t h t h eR a s h b a s p i n y ．

14、i tc o u p l i n g , t h e r e s u l t ss h o w n t h a tt h et r a n m i s s i o no fe l e c t r o ni n c r e a s ea n da p p e rt h es p i n - f i l t e rp h e n o m e n o n ．T h es p i n - f i l t e rd q a e n d e n t

15、 s o n t h e e x i s t o f e l e c t r i c f i e l da n d m a g n e t i cf i e l d ．K e y W o r d s ：A B m a g n e t i c f l u x R a s h b a s p i n - o r b i t c o u p l i n g t u n n e lm a g n e t o r e s i s t a n c