磁学研究最新前沿——磁电子学研究内容简介

电子既是电荷的负载体,同时又是自旋的负载体.以研究、控制和应用半导体中数目不等的电子和空穴(即多数载流子和少数载流子)的输运特性为主要内容的微电子学是二十世纪人类最伟大的创造之一.众所周知,在这里自旋状态是不予考虑的,电子的输运过程仅利用它的荷电性由电场来控制.人类是否可以利用电子的自旋来操纵它的输运过程?回答是肯定的,它正是磁学研究的最新前沿——磁电子学所要研究的主要内容.我们知道,在铁磁金属中,由于交换劈裂,费密面处自旋向上与自旋向下的电子态密度不等,因而自旋向上电子载流子数与自旋向下电子载流子数是不等的,故在电场的推动下,铁磁金属中的传导电子流必定是自旋极化的.事实上,七十年代初有人通过超导体特殊的能带结构,利用“超导体/非磁绝缘体/铁磁金属”隧道结检测出穿越绝缘体势垒的隧道电子流是自旋极化的电子流.此外。