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在过去数十年间，和非磁性金属电极耦合的量子点的电荷输运性质得到了全面的研究。然而，电子既有电荷又有自旋，不考虑自旋的输运性质的讨论是不全面的。在自旋电子学这个新领域里，通过电子自旋，量子器件的磁性质可以控制输运性质，例如铁磁隧道结的隧穿磁阻(TMR)。TMR器件的磁阻来源于自旋阀门效应，两个铁磁电极磁矩取向平行或反平行导致了电阻的巨大差异。通过变化两个电极磁矩的相对取向，电流的大小可以通过磁矩夹角θ来调节。通过磁隧穿注射的技术，可以在实验上产生并检测到纯自旋流，这个实验上的重大进展使得研究介观系统的自旋输运性质变成可行的。为了研究依赖自旋的输运性质，Sergueev等人提出了和铁磁电极耦合的量子点这样一个装置。在该构形下，电流可以被自旋极化，从而产生一个非零的自旋流。直到现在，很多工作都局限于讨论两个铁磁磁矩共线的情况，只有相对较少的工作讨论了非共线情况下的电荷输运性质。
在本论文中，作者首先简要介绍我们将要用的理论框架：Keldysh格林函数，并且对和铁磁电极耦合的量子点的电荷输运性质作一综述。然后，作者在Keldysh格林函数的框架下导出了该系统的自旋流精确的普遍表达式。自旋流明显地依赖于两个电极磁矩的夹角，作者引入自旋隧穿磁阻(STMR)来描写这一效应。为了研究系统的非平衡输运性质，有两种常用的计算Keldysh格林函数的方法。一种是实时图形展开方法，它基于以量子点和电极的耦合强度为小参数的微扰展开，可以精确处理量子点中的库仑相互作用。但是这种方法只能考虑有限阶的隧穿过程，故不能精确处理量子点和电极的耦合。另一个选择是运动方程法，此时精确处理了量子点和电极的耦合，但是量子点中的库仑相互作用只能近似处理。
使用Hartree-Fock截断下的运动方程法，作者对自旋流和STMR的三个分量进行了数值计算。作者发现自旋流-偏压曲线明确地揭示了共振隧穿过程以及共振隧穿和量子点中的库仑排斥之间的竞争。在非对称情形下，自旋流分量Jz在0＜θ＜π范围内会变号。作者发现在自由区和库仑阻塞区，自旋流和STMR对电极磁矩夹角的依赖关系有所不同。在自由区，随着磁矩取向由平行变为反平行，Jz和STMRz呈现出单调的变化，这是通常情况下的自旋阀门效应的典型表现。在库仑阻塞区，量子点能级只能被一个电子填充。量子点和铁磁电极的耦合会诱导出一个有效的交换场，它的强度和相对于整体量子化轴的取向依赖于偏压和电极磁矩夹角。当量子点能级上只有一个电子占据时，电子的自旋会受到有效交换场诱导出的力矩的作用，导致自旋绕着交换场的进动。该过程会压低Jz，并且自旋进动效应和自旋阀门效应的竞争会引起Jα(θ)的反常。作者期待在不久的将来这个反常行为会得到实验的证实。