磁性隧道结自旋极化电子的隧穿特性

铁磁金属间通过中间层的自旋极化电子隧穿产生的磁性耦合,在自旋电子器件中有许多潜在的应用.考虑由一平面磁性势垒层隔开的两铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,针对中间层形成的矩形势垒,在近自由电子模型的基础上,计算零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,分析势垒层特性、分子场强弱、分子场相对取向等对隧道结自旋极化电子隧穿特性的影响.计算结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义.     

双势垒结构Cu-Al2O3-MgF2-Au隧道结中的电子共振隧穿与发光特性研究

制备了Cu-Al₂O₃-MgF₂-Au双势垒隧道发光结,分析了结加上一定偏压后的电子隧穿过程.指出由于构成隧道结的绝缘栅薄膜的厚度及禁带宽度的不同而导致双势垒中能级产生分裂,使电子通过栅区时产生共振隧穿现象.根据这一现象,并结合结的I-V特性,对结的发光性能进行了讨论.这种结构的结与普通单势垒MIM结相比,其发光效率(10^-6—10^-5)提高了近一个数量级,且发光光谱的波长范围及谱峰均向短波长方向 关键词：     

金属-绝缘体-半导体(Au-SiO2-Si)隧道结的负阻现象与发光特性

制备了Au-SiO_{2-Si结构MIS隧道发光结.测试并分析了该结的发光特性及电流-电压(I-V)特性.指出结的发光是由各膜层界面激发的表面等离极化激元(Surface Plasmon Polariton.SPP)与膜层表面粗糙度相互耦合的结果.观察到MIS结I-V特性中存在的负阻现象,采用SPP对电子的束缚模型对这一现象进行了初步分析.利用原子力显微镜(AFM)对结的表面形貌进行了观测,由此讨论了MIS隧道结的发光与电子在结内的隧穿输运特性之间的内在关系. 关键词：}     

硅基双势垒金属-绝缘层-金属-绝缘层-半导体隧道发光结

讨论了硅基双势垒金属－绝缘层－金属－绝缘层－半导体（MIMIS）隧道发光结的结构、制备方法及发光特性。所制备的样品最大发光亮度达到1．9cd/m^2、光谱的峰值波长移到了蓝绿光区，表明双势垒MIMIS隧道发光结的性能优于单势垒金属－绝缘层－半导体（MIS）隧道发光结。利用量子力学的共振隧穿效应对它作了较好的解释。     

用扫描隧道显微术实现室温下的单电子隧穿效应

单电子隧穿效应通常只能在低温下实现。最近，采用扫描隧道显微术在纳米尺度的范围内实现了室温单电子隧穿，清晰地观察到了库仑阻塞现象和库仑阶梯特性。这是单电子隧穿研究中的重大进展，将在简要叙术单电子隧穿物理过程的基础上予以介绍。     

纳米隧道结的量子电容现象

利用STM针尖和二维Au纳米团簇构造的双隧道结，通过对单电子隧穿谱的测量，研究了纳米隧道结的电容随隧道结宽度的变化，发现电容随结宽度的变化偏离了经典电容的行为，为纳米隧道结的量子电容效应提供了实验证据。     

纳米隧道结的量子电容现象

利用STM针尖和二维Au纳米团簇构造的双隧道结,通过对单电子隧穿谱的测量,研究了纳米隧道结的电容随隧道结宽度的变化,发现电容随结宽度的变化偏离了经典电容的行为,为纳米隧道结的量子电容效应提供了实验证据.     

磁性隧道结电子输运特性的研究

在Slonczewsik自由电子理论模型下,研究了两铁磁性金属电极被一平面磁性势垒隔开的磁性隧道结零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,研究表明隧道结的磁结构对隧穿电导和隧穿磁阻的值有很大的影响,当两磁性电极分子场方向相同,且都与势垒层分子场反平行时,隧穿电导数值达到最大,两者平行时,其数值最小,同时还分析了分子场的相对取向等对磁性隧道结自旋极化电子输运性质的影响.研究结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义.     

磁性隧道结电子输运特性的研究

在Slonczewsik自由电子理论模型下,研究了两铁磁性金属电极被一平面磁性势垒隔开的磁性隧道结零偏压下的隧穿电导、自旋极化率和隧穿磁阻比率,研究表明隧道结的磁结构对隧穿电导和隧穿磁阻的值有很大的影响,当两磁性电极分子场方向相同,且都与势垒层分子场反平行时,隧穿电导数值达到最大,两者平行时,其数值最小,同时还分析了分子场的相对取向等对磁性隧道结自旋极化电子输运性质的影响。研究结果对自旋电子器件的设计具有一定的指导意义。     

NM/FI/NI/FI/NM新型双自旋过滤隧道结的隧穿电导和隧穿磁电阻

在NM/FI/FI/NM型双自旋过滤隧道结(此处NM为非磁金属层，FI为铁磁绝缘体或半导体层)的基础上，我们提出一种NM/FI/NI/FI/NM新型双自旋过滤隧道结(此处NI表示非磁绝缘体或半导体层). 插入NI层的目的是为了避免原双自旋过滤隧道结中相邻FI层界面处磁的耦合作用所导致的对隧穿磁电阻的不利影响. 在自由电子近似的基础上，利用转移矩阵方法，对NM/FI/NI/FI/NM新型双自旋过滤隧道结的隧穿电导、隧穿磁电阻与FI层及NI层厚度的变化关系以及随偏压的变化关系进行了理论研究.计算结果表明，在NM/FI/NI/FI/NM新型双自旋过滤隧道结中仍可以得到很大的TMR值. 关键词： 双自旋过滤隧道结 隧穿磁电阻 非磁绝缘(半导)体间隔层     

声表面波MIM隧道发光二极管

我们在研究MIM隧道发光结(金属-绝缘层-金属)的过程中,首次以表面声波代替表面随机粗糙度的作用,将MIM结制作在声表面波场中,结果使结的发光效率、发光强度、稳定性、均匀性都有改善.本文介绍了结的基本结构,基本工艺,阐明了结的发光机理,讨论了结的Ⅰ-Ⅴ特性曲线和光谱曲线,根据结具有显著的负阻现象,我们设计出了一种新型的开关器件.     

结电阻对微波和约瑟夫逊隧道结耦合的影响

关键词：     

全铌隧道结 dc SQUID的制备和研究

本文用磁控溅射方法研究了全铌隧道结 dc SQUID 的制备.根据铌结的Stewart-McCumber参量βc选择确定结的并联电阻,消除了结的回滞,并联电阻后的I-V曲线很好的符合RSJ模型.为了获得大的磁通电压调制幅度,设计了较小的SQUID环孔, 环孔电感为L～25pH.由此制备的SQUID 具有传输函数((e)v/(e)φe)Ib,其本征能量分辨率达～24h.     

阻尼Bloch振荡和负微分电导现象的简单理论分析

用能带理论分析一维超晶格电子在直流外场作用下的阻尼运动，对Ｂｌｏｃｈ振荡和负微分电导现象给出清楚的物理图象，并通过数值解得到有阻尼时振荡频率随外场增加而趋近于Ｂｌｏｃｈ频率的一般规律。     

超导Josephson隧道结的制备工艺及性能改善

超导Josephson隧道结是实现超导量子比特的基本元件.本文介绍了一种利用电子束曝光技术和电子束斜蒸发技术相结合的方法来制备铝超导Josephson隧道结.这种方法工艺简单,通过一次光刻就可完成;而且可以通过调节下层光刻胶厚度、斜蒸发角度、悬空桥区宽度等参数可以有效地控制隧道结的面积大小;此外,本方法通过采用不对称电极结构有效地改善了隧道结的漏电流特性,满足了制备超导量子比特的要求.     

由隧道电子谱微分电导极大值确定超导体能隙的新方法

本文给出一种确定超导体能隙的新方法,由隧道理论计算出V_max/kT与Δ/kT的关系曲线,微分电导极大值电压V_max由隧道电子谱测定,由V_max/kT值及上述曲线很容易计算出能隙Δ值。这种方法很简单,而准确度几乎接近于曲线拟合法。 关键词：     

隧道电子谱的温度修正

由隧道电子谱通过强耦合超导能隙方程反演面求得有效声子谱的过程,要求电子态密度在T→OK条件下测量,否则会存在相当大的误差,所求得的有效声子谱也与真正的谱形偏离很远,本文给出一种校正这个温度效应的方法,可克服这个困难,采用此方法后,即使在T/T_c=0.22的条件下测量隧道谱,也可以得到正确的有效声子谱、λ与μ^*值。 关键词：     

rf-偏置超导隧道结的周期次谐波和混沌现象研究

本文利用全电流超导隧道结电子模拟器研究了dc与rf电流激励超导隧道结 .在固定rf激励频率和阻尾的条件下 ,随着rf激励幅度增加 ,初步观察到了系统的周期、次谐波和混沌解的无穷尽序列现象 .