自旋简并节线半金属中表面态诱导的自旋相关散射

拓扑节线半金属指的是电子的导带和价带在倒空间相交于一维的环或者线,其体能带拓扑体现在节线携带π的贝里相位.根据体边对应原理,在系统边界存在色散较弱的表面态,由节线在表面布里渊区的投影所包围,称为鼓面态.大部分节线半金属中,自旋-轨道耦合效应较弱,因此在单粒子图像下表面态不存在自旋构型.与此同时,鼓面态特有的弱散射也使得其中的电子间相互作用效应变得显著,并诱发铁磁失稳使得自旋简并的表面态发生自旋劈裂.本文考虑自旋简并的节线半金属中铁磁表面态导致的自旋相关散射,发现自旋劈裂的两个鼓面态均会导致共振的自旋翻转反射,该物理过程体现为自旋电导谱中的双峰结构.具体地,分别用散射矩阵和格林函数理论处理了普通金属和节线半金属异质结中表面态导致的散射问题,得到一致的结论.本文的工作指出了自旋简并节线半金属表面态依旧可以导致自旋相关输运,这为其输运探测和在自旋电子中的应用提供了新的思路.

双势垒异质结构中自旋相关的散粒噪声

利用Landauer-Büttiker散射理论和传递矩阵方法研究了两端具有铁磁接触的双势垒异质结构(F/DB/F)中自旋相关的散粒噪声。计算结果表明:电流和散粒噪声随阱宽的增加发生周期性的振荡,随着垒厚的增加产生了明显的相位差,与自旋向上电子相比,垒厚对自旋向下电子的电流和散粒噪声影响更大。Rashba自旋轨道耦合强度的增加加大了电流和散粒噪声的振荡频率。偏压的增加减小了电流和散粒噪声的振荡频率,增大了电流和散粒噪声的峰谷比和峰值。电流和散粒噪声随自旋轨道耦合强度和偏压的变化强烈依赖于两铁磁电极中磁化方向的夹角。

同位旋相关的输运理论和中能重离子碰撞中同位旋效应研究进展

本文对现有的描述中能重离子碰撞中同位旋相关的输运理论进行了评述 ,并给出了采用这些理论研究中能重离子碰撞中同位旋效应的最新成果 。

多晶La_(0.85)Na_(0.17)MnO_z晶界间自旋相关的输运性质

实验研究了晶粒间弱连接和致密连接的Ｌａ０．８５Ｎａ０．１７ＭｎＯｚ多晶样品的电磁性质，发现 弱连接的样品和致密连接的样品在居里温度以下的输运性质显著不同，弱连接的样品从居 里温度到 ７７ Ｋ在低场下具有较大的磁电阻，而致密连接的样品在低温的磁电阻几乎为零． 结合低温下的电阻率与外磁场的关系，可以得出，晶粒间的自旋相关的隧道效应对低温的 低场磁电阻起着重要作用．

自旋相关的电子隧穿和自旋极化

研究了电子的自旋相关的隧穿和极化 .在外加磁场的作用下 ,自旋向上的电子与自旋向下的电子具有不同的隧穿系数 .当电子的自旋方向与磁场方向相反时 ,其隧穿概率受到磁场的抑制而变小 ;反之 ,当两者平行时 ,电子的隧穿系数增大 .这种差异可以用本文中定义的自旋极化率来表示 .本文对不同磁场下的自旋极化率进行了计算 ,结果也表明当电子的动能较小时 ,这种自旋极化的效应越显著 .

SiN-SiC纳米薄膜自旋相关的塞贝克效应研究

热自旋电子学结合了自旋电子学和热电子学各自优势,对人类可持续发展具有十分重要的作用。本文提出了一种基于SiN-SiC纳米薄膜的新型热自旋电子学器件。发现在源极和漏极之间施加温度场,可以获得方向相反、大小几乎相同的具有自旋极化取向的电流,即为自旋相关塞贝克效应。而且,在热电荷流中还存在着热负微分电阻效应。这些发现为设计基于SiN-SiC纳米薄膜的高效率热自旋电子学器件提供了理论指导。

半无限深势阱中自旋相关玻色-爱因斯坦凝聚体的量子反射与干涉

玻色-爱因斯坦凝聚体与势垒或势阱的量子反射及干涉是考察宏观物质波奇特物性的最有效途径之一.利用传播子方法和基于冷原子实验广泛采用的飞行时间吸收成像方案,研究自旋相关玻色-爱因斯坦凝聚体在半无限深势阱中的反射和干涉演化动力学,得到了自旋相关的凝聚体波函数的严格解析解.结果表明,当自旋相关光晶格关闭后,非局域于不同格点中相同自旋态的物质波在自由膨胀过程中发生量子干涉,形成了对比度明显的干涉条纹.与此同时,扩张的自旋相关物质波包与半无限深势阱壁相遇发生量子反射,反射波与入射波产生二重干涉,在密度分布两边对称的局部位置出现剧烈的振荡,干涉条纹表现出显著的调制效应.分析讨论了自旋态、相干输运距离和相对相位等因素对干涉条纹的影响.该研究有助于促进对自旋相关凝聚体宏观量子特性的认识,为深入检验自旋相关光晶格中凝聚体干涉的理论模型和物理机理提供依据和新方案.

双原子分子激发态势能的自旋相关局域Hartree-Fock密度泛函理论方法

基于自旋相关局域Hartree-Fock(SLHF)势函数,本文提出了一种计算双原子分子激发态势能的密度泛函理论(DFT)方法,并将该方法应用于H+2和H2的激发态势能曲线的计算.在只考虑交换能的情况下,本文的DFT计算结果与文献中精确方法和Hartree-Fock(HF)方法的结果符合的非常好,说明采用SLHF势函数作为交换势的DFT方法是一个很好的计算激发态势能的方法.本文还计算和探讨了电子的关联势函数和关联能,发现传统的近似方法在较大核间距的情况下大大低估了电子的关联能.

量子点系统在铁磁耦合下的自旋相关输运

据国家自然科学基金委员会2003年1月16报道,中国科学院物理研究所国际量子结构中心张平、王玉鹏、薛其坤、谢心澄等人,探讨了量子点中的电子关联相互作用和自旋翻转散射对自旋隧穿输运的影响,在量子计算和自旋电子学领域取得最新的重要成果。他们的论文发表在 Physical Review Let-ters,2002,89:286803上。自从量子纠错编码被发现以后。

相对论微观光学势中的同位旋相关项

采用DiracBrueckner—Hartree-Fock方法研究同位旋相关的相对论微观光学势,讨论了其同位旋相关项的处理.采用定域密度近似得到有限核的微观光学势,以208Pb为例讨论了光学势的同位旋相关性,并与唯象的Lane势进行了比较.

量子点接触中的一些自旋相关物理特性

对量子点接触中的一些自旋相关物理特性进行了理论研究，涉及铁磁点接触中的聚合力；铁磁纳米线中热电势；铁磁纳米电容器的电容；三维半导体纳米线中的噪声；铁磁／半导体／铁磁纳米线中的输运。首先对有关的背景知识和计算方法作了综述，然后简要地概述了研究结果。

Nd_(0.67)Sr_(0.33) MnO_y(y<3.0)中的自旋相关电致电阻效应

用固相反应法制备系列Nd0.67Sr0.33MnOy(y=3.00—2.80)多晶样品.样品输运性质表现出自旋相关电致电阻特征.对氧含量等于化学计量样品,在测量温度范围内电阻不随负载电流变化,I-V曲线符合线性欧姆定律.对氧含量低于化学计量样品,当高于某一特征温度时,电阻变化符合线性欧姆定律;但低于这一特征温度时,电阻大小与负载电流有关,I-V曲线偏离线性规律;在绝缘体-导体相转变点附近,样品电阻随负载电流增大而迅速减小,表现出巨大电致电阻效应.对于y=2.85样品,当电流从1μA增加到30μA时,电致电阻接近80%.这种自旋相关的电致电阻行为与氧含量和界面有很大关系.

同位旋相关的Boltzmann-Langevin方程及新核素^(19)Na产生截面的研究

介绍了一种同位旋相关的输运方程 ,研究了在入射能量为 2 8.7和 6 0 .0MeV/u时 12 C +12 C的反应 ,对模型进行检验 ,发现计算结果较好地符合实验结果 ,说明了方程的可靠性 .利用该模型研究了在入射能量为 2 8.7MeV/u下反应系统17— 2 0 ,2 2 Ne+12 C中核素19Na的产生截面 ,发现缺中子核引起的反应 ,具有更大19Na的产生截面 ,为新核素的探测找到了理论依据 .

一种同位旋相关的核物质状态方程

在Ｈａｒｔｒｅｅ－Ｆｏｃｋ近似下，从扩展的Ｓｋｙｒｍｅ有效相互作用出发，给出了一种同位旋相关的核物质状态方程．分析了在不同相对中子过剩时的核物质状态方程．发现在核物质的饱和点处，许多物理量的同位旋相关性能够近似地与相对中子过剩满足抛物线规律．

α发射数可作为提取同位旋相关平均场的灵敏探针

利用同位旋相关的量子分子动力学,对中能重离子碰撞过程中的α发射数的同位旋效应进行了分析。研究表明,α发射数强烈地依赖于同位旋相关平均场的影响,而与同位旋相关核子-核子碰撞截面的依赖较弱,可以作为提取同位旋相关平均场信息的灵敏探针。由于实验上α粒子发射数的观测比较容易,而且在很宽地能量范围内,无论丰中子系统还是缺中子系统都较好地满足上述规律,这样就可以通过实验上对α发射数的探测,来提取介质中同位旋相关平均场的信息。同时建议由实验对缺中子系统的质子发射数进行探测,从中提取同位旋相关核子-核子碰撞截面的信息。

核电荷半径的同位旋相关性及其微观诠释

原子核电荷半径R_c所有的实验数据都表明,R_c系统偏离A^(1/3)律,即随A增大R_c/A^(1/3)系统地递减,而R_c/Z^(1/3)则比较接近于一个常量.原子核巨单极共振能量E_x∝R^(-1)的大量实验数据也支持这一结论.根本原因在于A^(1/3)律与同位旋无关,而Z^(1/3)律已部分反映了同位旋的影响.基于壳模型,给出了Z^(1/3)律的微观诠释.壳模型中质子和中子谐振子势强度参数ω_p和ω_n的差异,可以用Z^(1/3)律说明.基于与Wigner的原子核同位旋多重态质量公式(IMME)相似的理论考虑,提出了核电荷半径改进的Z^(1/3)律.

动量相关作用对同位旋相关平均场的重要性

利用同位旋相关的量子分子动力学 ,通过原子核阻止研究了中能重离子碰撞中动量相关作用对于同位旋相关的平均场 (对称势 )的重要性 .计算结果表明动量相关作用同时加强了原子核阻止对于对称势和核子 -核子碰撞截面同位旋效应的灵敏性 .但相对而言核子 -核子碰撞截面对于原子核阻止的作用远大于对称势对于它的作用 ,等价于动量相关作用提高了原子核阻止对于核子 -核子碰撞截面同位旋效应的灵敏性 ,而减弱了原子核阻止对于对称势的灵敏性 .这样就把原子核阻止作为提取同位旋相关的核子

自旋相关的Λ超子与核子间张量相互作用的首次观测

超核γ谱学国际合作组在用超球γ谱仪(Hyperball)进行的1Λ6O的γ射线谱学测量中,观察到由1Λ6O的6.6MeV12-激发态跃迁到基态自旋翻转二重态(11-和0-)之间的两条γ射线.由这两条γ射线的能量差得到基态二重态之间的能量间隔为26.4±1.6(统计误差)±0.5(系统误差)keV,并由此推导出ΛN之间的张量相互作用强度T=0.03MeV.实验还测定了Λ16O的12-激发态的激发能为6561.7±1.1(统计误差)±1.7(系统误差)keV.

自旋-同位旋相关对力下的α结团效应

本文通过一个单能级成对力模型,以费密子系统哈密顿量的Dyson玻色子表示为基础,直接利用玻色子空间的对称性,探讨了自旋-同位旋相关对力下的α结团效应,给出了基态能量、一对核子分离能以及α转移率的数值结果.

同位素分布的标度参量对于两体碰撞的同位旋相关性和动量相关作用的依赖

利用同位旋相关的量子分子动力学模型,对中能重离子反应产物中的同位素分布进行了研究,重点分析了平均场中的动量相关作用和两体碰撞的同位旋相关性对于产物中同位素标度现象的影响．结果表明:这两个因素均明显减小了同位素标度参量α的值,从而减弱了同位旋标度参量α对两个反应系统同位旋差的依赖性．