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现代计算机主要以半导体为基础,利用电子的电荷编码二进制信息‘0’和‘1’,完全忽略了电子的自旋。如果能将半导体内电子的自旋利用起来,便可开启一个全新的领域——半导体自旋电子学。与传统电子器件相比,自旋电子器件具有很多优良的性能,比如:高信息密度、低功率损耗和高数据处理速度等。目前,自旋电子器件的设计仍存在许多挑战,因为半导体中的电子通常都是自旋简并的,无法利用自旋携带、处理和传输信息。如何实现半导体中电子自旋极化及其调控,是半导体自旋电子学研究领域的一个重要方向。迄今为止,一些有效的途径已经被提出,其中一种方法是利用半导体纳米结构中电子的Goos-H?nchen(GH)效应,从空间上分离自旋,实现半导体中电子的自旋极化。本论文以两种典型的磁纳米结构(磁垒纳米结构、复合磁电垒纳米结构)作为研究对象,通过建立理论模型计算两种内禀自旋轨-道耦合(SOC,包括Rashba和Dresselhaus型)引起的电子GH效应,探索SOC对自旋极化GH位移的调控,为自旋电子学应用构建可控的电子自旋空间分裂器。全文分为五章。第一章简要介绍了论文的研究背景,包括半导体自旋电子学、磁纳米结构及其GH效应的研究现状、以及本论文的研究内容。第二章介绍了本论文采用的研究方法,主要包括改进的转移矩阵法(ITM方法)和稳态相位法(SPM方法)。第三章以双δ-函数磁垒为例,研究Rashba型和Dresselhaus型SOC对磁垒纳米结构中电子GH效应的影响。实验上,双δ-磁垒可通过在半导体异质结的上、下表面沉积两个具有水平磁化强度的纳米铁磁条得到。利用ITM方法严格求解了电子的Schr?dinger方程,以及SPM方法数值计算了电子的GH位移及其自旋极化。结果表明,GH位移与Rashba或Dresselhaus SOC密切相关,其自旋极化的程度可通过改变SOC强度实现有效的调控。基于这个磁垒纳米结构,可以为半导体自旋电子学应用构建SOC-可调的电子自旋空间分裂器。第四章研究在SOC调制下复合磁电垒纳米结构中的电子的GH效应,探讨结构中Rashba型和Dresselhaus型SOC对电子自旋极化GH位移的调控。复合磁电垒纳米结构由δ-磁垒和方形电垒构成,在实验上其可以通过在半导体异质结上、下表面上沉积一个具有水平磁化强度的纳米铁磁条与一个施加了直流电压的纳米肖特基金属条得到。我们发现,不同自旋方向的电子GH位移存在着明显差异,而且其自旋极化的大小和符号均随Rashba或Dresselhaus SOC强度的变化而改变。这些发现不仅提出了调控电子自旋极化GH位移的有效方法,而且这个复合磁电垒纳米结构可用于SOC-可控的电子自旋空间分裂器。最后,第五章总结了本论文所取得的研究成果,指出了本论文研究中存在的不足,以及今后进一步研究的方向。