具有有限铁磁层厚度的磁性双隧道结中的隧穿电导和磁电阻

在FM/I/NM/I/FM磁性双隧道结研究的基础上,进一步考虑了外加有限厚的非磁金属(NM)覆盖层的情况,这时磁性双隧道结的结构变为NM/FM/I/NM/I/FM/NM.此处,FM、I和内NM都具有有限厚度,而在理论处理中,外NM被看做是无限厚的.对FM厚度于磁性双隧道结中自旋极化电子输运性质(特别是隧穿磁电阻)的影响做了研究.用Slonczewski近自由电子模型所得到的计算结果表明,FM厚度的变化会引起隧穿电阻和隧穿磁电阻振荡;当FM厚度取适当值时,会得到比FM/I/NM/I/FM更大的隧穿磁电阻.

双量子环的隧穿电导和隧穿磁电阻

研究了双量子环的隧穿电导和隧穿磁电阻,研究结果表明:隧穿电导和隧穿磁电阻都随半导体环增大做周期性等幅振荡。δ势垒、Rashba自旋轨道耦合、AB磁通对隧穿电导或隧穿磁电阻的影响各不相同。隧穿磁电阻随AB磁通增强发生周期性等幅振荡,并随φ0角的减小而增大。两电极磁矩方向反平行时,隧穿磁电阻恒为零。

含双δ势垒铁磁/半导体/铁磁异质结隧穿电导的性质

研究了含双δ势垒的三终端铁磁/半导体/铁磁异质结隧穿电导的性质,结果表明:隧穿电导随半导体长度的增加作周期性等幅振荡,δ势垒强度、Rashba自旋轨道耦合强度、外加磁场强度及方向对隧穿电导均有不同的影响。

双自旋过滤隧道结在有限偏压下的隧穿电导和隧穿磁电阻

最近的一项理论估计指出,NM/FI/FI/NM 型双自旋过滤隧道结（DSFJ,此处NM和FI分别表示非磁电极和铁磁绝缘体或半导体）,在零偏压下可能具有甚高的隧穿磁电阻（TMR）针对磁电阻元件的研制和应用的需要,计算了DSFJ的TMR和电导随偏压,FI厚度以及势垒高度的变化.结果表明:与传统的FM/NI/FM型磁性隧道结（FM和NI分别代表铁磁电极和非磁绝缘体或半导体）相比,DSFJ具有一个有利于应用的特点:其TMR在具有甚高值的问时,不随偏压的增大而单调地剧烈下降,而是先缓慢升到一个峰值后再下降.

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.

铁磁/绝缘(半导体)/铁磁隧穿结中的隧穿磁阻

在二带模型的基础上，借助于Ａｉｒｙ函数，利用传递矩阵方法，求出了隧穿结中的隧穿电导和隧穿磁阻随电场的变化关系，对实验现象给出了很好的解释．

含磁性非磁性金属插入层磁隧道结的隧穿特性研究

讨论了一种新型FM1/NM/FM/I/FM2磁性隧道结,该隧道结结构可获得高质量的I层,从而具有重要的应用价值.利用Slonezewski的自由电子模型和转移矩阵方法,对这种隧道结中的隧穿电导(TC)和隧穿磁电阻(TMR)与NM、FM层的厚度以及和势垒高度的关系进行了研究.同时还通过和FM1/NM/I/FM2型隧道结的相应结果的比较讨论了FM层在FM1/NM/FM/I/FM2磁性隧道结中的作用.

铁磁-半导体-铁磁隧道结中的隧穿磁电阻

针对由1个半导体隔开的2个铁磁性金属电极构成的磁性隧道结,考虑中间层形成双δ势垒,在近自由电子模型的基础上,计算了零偏压下隧穿磁电导和隧穿磁电阻.结果表明,该隧道结的隧穿磁电阻和隧穿磁电导与磁性金属电极分子场的角度有密切的关系.

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.

Rashba自旋轨道耦合对NM/FS/I/FS/NM双自旋过滤隧道结中自旋相关输运的影响

基于转移矩阵方法和量子相干输运理论,研究了含两铁磁半导体层的双自旋过滤磁性隧道结(NM/FS/I/FS/NM,NM表示非磁金属,FS表示铁磁半导体,I表示绝缘层)中的Rashba自旋轨道耦合与自旋相关隧穿现象和隧穿磁电阻(TMR)效应之间的关系.研究结果表明:当左右两FS层的Rashba自旋轨道耦合强度相等时可得到最大的正TMR,而不等时可得到大的负TMR;在绝缘层厚度达到一定值后,双自旋过滤结可以获得稳定TMR,其正负和两FS层Rashba自旋轨道耦合强度的相对大小有关.

广义测不准关系对电子自旋极化输运性质的影响

基于广义测不准关系下的量子理论,研究了电子在FM/FI/FM构成的磁性隧道结中的输运过程中隧穿电导随两铁磁层磁矩与势垒分子场夹角的变化趋势。结果表明广义测不准关系下得到的隧穿电导的值与通常量子理论有很大不同,隧穿磁阻的最小值大于通常量子理论的结果,同时在分子场夹角θ1=0,θ2=π和θ1=π,θ2=0处,隧穿磁阻的值小于通常量子理论的值。

电子波导间一维到一维隧穿的理论研究(英文)

研究了耦和电子波导间的电子隧穿．结果表明隧穿电导随波导宽度振荡，与已发表的实验结果相符．文中详细分析了电子的输运性质，并对量子力学计算与半经典的观点作了比较；

多层结构双自旋过滤隧道结中的电子输运特性

在转移矩阵方法及Mireles和Kirczenow的量子相干输运理论的基础上,研究了正常金属层/磁性半导体层/非磁绝缘层/磁性半导体层/正常金属层型双自旋过滤隧道结中Rashba自旋轨道耦合效应和自旋过滤效应对自旋相关输运的影响.讨论了隧穿磁电阻(TMR)、隧穿电导与各材料层厚度、Rashba自旋轨道耦合强度以及两磁性半导体中磁矩的相对夹角θ之间的关系.研究表明:含磁性半导体层的双自旋过滤隧道结由于磁性半导体层的自旋过滤效应和Rashba自旋轨道耦合作用可获得极大的TMR值.另外TMR和隧穿电导随着Rashba自旋轨道耦合强度的变化而振荡,振荡周期随Rashba自旋轨道耦合强度的增大逐渐减小.

准一维磁性隧道结中的散粒噪声

基于自由电子近似,研究了铁磁金属/绝缘体/铁磁金属(FM/I/FM)隧道结中的散粒噪声.计算结果表明:不同自旋取向的电子Fano因子随绝缘体厚度的增大而增大;当绝缘体厚度较小时,上、下自旋电子的Fano因子随入射电子能量的增大缓慢减小,当绝缘体厚度较大且电子能量处于低能区时不同自旋方向的电子Fano因子相同,但在高能区上、下自旋电子Fano因子急剧减小且出现共振特性.此外,上、下自旋电子的Fano因子随两端铁磁体中分子场和磁矩夹角的变化表现出明显的分离特性.上、下自旋电子的Fano因子和隧穿电导随绝缘体厚度和入射电子能量的变化位相始终相反.

石墨烯铁磁-绝缘层-超导结的输运

本文运用平均场模型的Dirac-Bogoliubov-de-Gennes方程和Bolonder-Tinkham-Klapwijk理论研究石墨烯铁磁-绝缘层-超导结的输运性质.研究表明:考虑有限宽度的绝缘层,隧穿电导-电压曲线呈现无衰减的振荡行为;同时隧穿电导随铁磁层中的交换能呈现非单调变化.对上述现象从石墨烯中类Dirac准粒子色散关系密切相关的电子散射过程予以解释.