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.     

磁量子结构中二维自旋电子的隧穿输运

研究了零偏压和偏置电压作用下磁量子结构中自旋电子的隧穿输运性质. 结果表明电子自旋 输运的性质不仅取决于磁量子结构的构型、入射电子的能量和波矢, 而且取决于偏置电压. 在零偏压下, 由等同的磁垒磁阱构成的磁量子结构不具有自旋过滤的特点, 而由不等同的磁 垒磁阱构成的磁量子结构却具有较好的自旋过滤特点. 偏置电压极大地改变了磁量子结构中 电子的极化程度, 使得电子隧穿等同的磁垒磁阱构成的磁量子结构的输运性质也显著地依赖 于电子的自旋指向. 关键词： 磁量子结构 自旋电子 隧穿输运 自旋极化     

Ⅱ-Ⅵ族稀磁半导体多层结构中的自旋极化隧穿

采用转移矩阵法和Airy函数,研究了ZnSe/ZnMnSe/ZnSe/ZnBeSe/ZnSe/ZnBeSe/ZnSe异质结构的自旋极化输运。在外加偏压和磁场对电子透射系数和自旋极化率的影响方面,所得到的结论显现出复杂而有趣的特性。磁场对自旋向上和向下电子隧穿的影响是不同的:对于自旋向上情况,出现双共振向单共振转换现象。     

对称双势垒量子阱中自旋极化输运的时间特性

电子的隧穿时间是描述量子器件动态工作范围的重要指标. 本文考虑k³ Dresselhaus 自旋轨道耦合效应对系统哈密顿量的修正, 结合转移矩阵方法和龙格-库塔法来解含时薛定谔方程, 进而讨论了电子在非磁半导体对称双势垒结构中的透射系数及隧穿寿命等问题. 研究结果发现:由于k³ Dresselhaus 自旋轨道耦合效应使自旋简并消除, 并在时间域内得到了表达, 导致自旋向上和自旋向下电子的透射峰发生了自旋劈裂; 不同自旋取向的电子构建时间和隧穿寿命不同, 这是导致自旋极化的原因之一; 电子的自旋极化在时间上趋于稳定. 关键词： 自旋极化输运 透射系数 隧穿寿命 自旋极化率     

自旋极化电子束及其应用

自旋极化电子束的获得,为自旋极化电子与原子碰撞符合实验研究奠定了基础,通过符合实验,已经能够获得电子原子碰撞的更多的信息,而且能够探测到碰撞过程中的自旋相关效应,并为分子结构及固体表面的研究提供了一种新的研究手段.     

量子隧穿中的等效势垒

本文给出等效垫垒的概念及性质，利用等效势垒的性质可以使量子遂穿中的有关问题更容易解决。     

GaMnN铁磁共振隧穿二极管自旋电流输运以及极化效应的影响

通过理论计算研究GaMnN铁磁共振隧穿二极管自旋电流输运特性.理论结果表明在电流特性曲线上出现两个明显的自旋分裂峰.该电流自旋分裂峰和相应的自旋极化随温度的升高而逐渐减小消失.当进一步考虑到GaN异质结界面极化电荷影响时,自旋向下的电流共振峰得到明显增强,同时电流的自旋极化也得到相应的提高.在一定的极化电荷条件下,可以获得较高的自旋极化电流. 关键词： GaMnN 共振隧穿 自旋电流 极化电荷     

扫描磁场中玻色-爱因斯坦凝聚体系的奇异自旋隧穿

用平均场的方法，研究了线性扫描磁场中自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体系的自旋隧穿.集中考虑⁸⁷Rb这种典型的碱金属原子凝聚体，根据外磁场扫描率的不同，研究了它的隧穿动力学.在慢扫描(即绝热条件)和快扫描条件下，体系无隧穿现象.对中等大小的扫描率，发现隧穿现象，且这个隧穿动力学对磁场扫描率非常的敏感，表现为看似混沌的隧穿区的存在.然而，把这个看似混沌的区域放大，发现在扫描率精度为10^-8T/s的量级上，隧穿率对磁场扫描率的关系实际是有规律的类周期结构.此外，还发现，实     

自旋极化的电流——2007年度诺贝尔物理学奖评述

2007年诺贝尔物理学奖授予法国物理学家阿尔贝·费尔(Albert Fert)和德国物理学家彼得·格伦贝格（Peter Grünberg）,以表彰他们发现了巨磁电阻（giant magnetoresistance, GMR）效应.这是在铁磁和非磁薄膜交替组成的人工超晶格中观察到的.GMR现象起源于载流子自旋与材料磁性的相互作用.该效应的应用革新了硬盘中读取数据的技术,使硬盘技术在过去十年得到飞速发展;另一方面,GMR效应的发现是新的自旋电子学的开端.通过电子自旋的量子效应,人们可以期待更多的发现和创新技术.     

扫描磁场中玻色-爱因斯坦凝聚体系的奇异自旋隧穿

用平均场的方法,研究了线性扫描磁场中自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体系的自旋隧穿.集中考虑⁸⁷Rb这种典型的碱金属原子凝聚体,根据外磁场扫描率的不同,研究了它的隧穿动力学.在慢扫描(即绝热条件)和快扫描条件下,体系无隧穿现象.对中等大小的扫描率,发现隧穿现象,且这个隧穿动力学对磁场扫描率非常的敏感,表现为看似混沌的隧穿区的存在.然而,把这个看似混沌的区域放大,发现在扫描率精度为10^-8T/s的量级上,隧穿率对磁场扫描率的关系实际是有规律的类周期结构.此外,还发现,实 关键词： 玻色-爱因斯坦凝聚 自旋 隧穿     

Spin-dependent scattering versus spin-dependent tunneling in heterogeneous ferromagnets

Can spin-dependent scattering mimic spin-dependent tunneling in heterogeneous ferromagnets? The discussion is triggered by the surprising similarity in magnetoresistance properties of granular ferromagnets with metallic, insulating or point-contact spacers.     

Spin-dependent resonant tunneling in ZnSe/ZnMnSe heterostructures

Using the transfer matrix method and the effective-mass approximation, the effect of resonant states on spin transport is studied in ZnSe/ZnMnSe/ZnSe/ZnMnSe/ZnSe structures under the influence of both electric and magnetic fields. The numerical results show that the ZnMnSe layers, which act as spin filters, polarize the electric currents. Variation of thickness of the central ZnSe layer shifts the resonant levels and exhibits an oscillatory behavior in spin current densities. It is also shown that the spin polarization of the tunneling current in geometrical asymmetry of the heterostructure where two ZnMnSe layers have different Mn concentrations, depends strongly on the thickness and the applied bias.     

电子自旋共振扫描隧道显微镜

单电子自旋极有可能发展成为未来信息学的基础。以电子自旋为核心的新型单分子或单原子器件将最终成为基本信息单元,基于单电子的自旋态将有可能构筑未来量子计算机的量子比特。但是,如何实现对单个电子自旋及其相干态和纠缠态的测量和控制,目前仍然是一个很大的挑战。作为调控单个电子自旋的重要实验手段,电子自旋共振扫描隧道显微镜的发展一直备受关注。文章简要介绍了电子自旋共振扫描隧道显微镜的基本概念,阐述了其发展历史和最新进展,归纳了机理探索的研究成果,论述了该设备研发面临的挑战与对策,并对未来的发展和应用做了展望。     

Spin-dependent tunneling in Co/insulating granular systems: an AC approach

The spin-dependent tunneling of cobalt clusters embedded in Al₂O₃ or SiO_x has been analyzed as a function of the frequency at room temperature. Two sets of samples, with one or several layers of clusters, have been produced by alternate physical deposition of the metal and the insulator. The impedance versus frequency curves were measured with and without an external magnetic field. The results suggest that when the distance between successive cluster layers is small, some correlations between the cluster positions are present.     

Spin-dependent electron tunneling in superconducting vanadium and vanadium-titanium thin films

The tunneling conductance dI/dV of junctions between A1 films and thin superconducting films of V or VTi alloys has been measured in magnetic fields up to 6 T applied parallel to the films. The films have small spin-orbit scattering and show Zeeman splitting of the quasi-particle density of states.     

Electron spin resonance-scanning tunneling microscopy

Electron spin resonance-scanning tunneling microscopy (ESR-STM) is a rapidly developing surface-science technique that is sensitive to a single spin existing on or nearby a solid surface. The single spin is detected through elevated noise at the Larmor frequency that appears when the single spin participates in the tunneling process between the tip and the surface. In this review, experimental and theoretical works which have been performed up to date on ESR-STM are reviewed. The remaining experimental problems which have to be solved, possible approaches to differentiate between different mechanisms and the future of ESR-STM are discussed.\ PACS: 72.25.Dc Spin polarized transport in semiconductors, 72.70.+m Noise processes and phenomena, 73.20.Hb Impurity and defect levels; energy states of adsorbed species, 73.40.Gk Tunneling, 75.70.Rf Surface magnetism, 75.76.+j Spin transport effects, 76.30.-v Electron paramagnetic resonance and relaxation, 78.47.-p Spectroscopy of solid state dynamics     

对称抛物势阱磁性隧道结中的自旋输运及磁电阻效应

研究了两端具有铁磁接触的对称抛物势阱磁性隧道结(F/SPW/F)中自旋相关的隧穿概率和隧穿磁电阻,讨论了量子尺寸效应和Rashba 自旋轨道耦合作用对自旋极化输运特性的影响.研究结果表明:隧穿概率和隧穿磁电阻随抛物势阱宽度的增加发生周期性的振荡.抛物势阱深度的增加减小了隧穿概率和隧穿磁电阻的振荡频率.Rashba 自旋轨道耦合强度的增加加大了隧穿概率和隧穿磁电阻的振荡频率.隧穿概率和隧穿磁电阻的振幅和峰谷比强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角. 关键词： 磁性隧道结 Rashba 自旋轨道耦合 隧穿概率 隧穿磁电阻