Ni/Pt异质结界面的自旋阻塞效应

相比于电荷流的高功耗,自旋流可以高效地传输能量与信息的同时避免焦耳热的产生,因此基于自旋流的电子器件成为未来电子信息器件研发的重要方向之一.自旋流及其输运现象的相关研究是自旋电子学器件的开发基础.本文着眼于铁磁金属镍(Ni)与非磁重金属(Pt)构建的异质结结构,研究了异质结界面的自旋输运特性,发现其对扩散自旋流的全阻塞效应.本工作以基于钇铁石榴石(yttrium iron garnet,YIG)的YIG/Ni/Pt三层器件开展,采用自旋泵浦技术激发扩散自旋流注入到镍中,同时检测与分析器件中的逆自旋霍尔电压,并与YIG/Ni双层器件中的信号进行对比分析.结果证明YIG/Ni/Pt三层器件中的铂金属层仅起分流作用而对逆自旋霍尔电流无贡献,即镍层中的扩散自旋流被阻塞于Ni/Pt异质结界面.本工作加深了对界面处自旋流输运的认识,铁磁性金属/非磁重金属自旋流阻塞界面的发现也为自旋电子器件的设计及新功能开发提供了新的思路与手段.

串型耦合双量子点处于自旋阻塞区时磁输运性质的研究

使用双杂质安德森模型的哈密顿量,从理论上研究了串型耦合双量子点系统处于自旋阻塞区时的磁输运性质,并用主方程近似方法求解了哈密顿量.结果表明,自旋轨道耦合作用导致的双量子点间的自旋反转隧穿能够解除系统的自旋阻塞.同时也研究了超精细相互作用导致的在量子点内自旋反转和双量子点之间的自旋关联对系统的磁输运性质的影响,取得了一些有价值的结果,并对相关的物理问题进行了讨论.