【摘 要】
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随着半导体器件进一步向小型化发展,利用电子电荷的传统电子器件达到了其极限。因此,近些年来人们正在探索利用电子的另一特性——自旋来实现数据处理和数据存储,随之而出现
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随着半导体器件进一步向小型化发展,利用电子电荷的传统电子器件达到了其极限。因此,近些年来人们正在探索利用电子的另一特性——自旋来实现数据处理和数据存储,随之而出现一门新的研究领域,被称之为自旋电子学。在一个通电样品两端施加一个温度梯度,在样品上会出现电压的变化,这种效应被称为温差电效应,也叫“塞贝克效应”。与温差电效应类似,温差自旋效应提供了一种实现自旋流的新方法。尤其是在实验上观测到自旋塞贝克效应以来,各类体系中的温差自旋效应得到了人们越来越多的关注。论文分析和讨论了不同介观体系中,考虑自旋-轨道耦合效应时,在具有外加温差的情形下,所产生的电子的一些自旋相关的物理特性,以及改变体系的不同参数对这些特性所产生的影响。本文中利用传递矩阵、散射矩阵、非平衡格林函数等理论对介观体系加以分析。这些介观体系包括:准一维纳米线以及零维体系量子点。本论文的研究内容主要有以下几个方面:(1)在第一章,我们简单地介绍了所研究的介观量子体系,也介绍了格林函数的定义以及用于计算介观体系电流的基本方法。(2)简单介绍了Landauer-Büttiker公式的推导,在准一维纳米线中,利用求解薛定谔方程的方法并考虑Rashba自旋-轨道耦合效应,研究了一个微小的温差所导致的热致自旋相关特性,包括自旋相关的热功率,温差-自旋品质因子。(3)在量子点体系中,考虑量子点上的库仑阻塞效应的影响,利用哈崔-福柯(Hartree-Fock)近似以及非平衡格林函数的方法,由量子点中温差电效应的表达式导出了与之相对应的温差自旋效应的相关参数。(4)对本文的研究内容进行总结,并展望后续的科研工作。
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