電子自旋軌道能譜研究.pdf

1、本篇論文對于半導(dǎo)體異結(jié)質(zhì)中的自旋軌道耦合作用，而導(dǎo)致的自旋能譜分裂提供了一個(gè)理論研究方法。當(dāng)體系翻轉(zhuǎn)對稱性被破壞，而導(dǎo)致Kramers簡并被解除。我們主要集中討論了異結(jié)質(zhì)中兩類不同的反對稱，結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)不對稱SIA，特別體反轉(zhuǎn)不對稱BIA。這些效應(yīng)在一類所謂的6.1 A材料系統(tǒng)中：AISb.GaSb InAs被研究。半導(dǎo)體多層結(jié)構(gòu)異結(jié)質(zhì)是不對稱的，而導(dǎo)致子帶分裂被稱為Rashba效應(yīng)。 從1990年Datta和Das提出利用自旋軌道

2、耦合效應(yīng)制造自旋的場效應(yīng)管開始，自旋電子學(xué)開始注重半導(dǎo)體中的自旋-軌道耦合的研究。文章研究在二維自由電子的體系中有自旋-軌道耦合存在的情況下的能譜結(jié)構(gòu)。先是回顧這么多年來自旋電子學(xué)中自旋-軌道耦合的研究情況，然后介紹我們所做的工作，以及工作中存在的問題，包括一些特殊勢(環(huán)狀勢)的能譜結(jié)構(gòu)的求解。 第一章描述二維電子氣體的性質(zhì)，這個(gè)是基礎(chǔ)的而且很成熟的部分。因?yàn)榈途S的半導(dǎo)體器件都是對二維電子氣體做一些限制或者外加電磁場來進(jìn)行測量，

3、所以有必要做一些準(zhǔn)備。 第二章這一章開始討論自旋-軌道耦合，由于我們所研究的系統(tǒng)有這個(gè)效應(yīng)，所以要把這一效應(yīng)描述清楚。 第三章從這里開始描述自旋的輸運(yùn)性質(zhì)。關(guān)于電子自旋輸運(yùn)的討論，目前在自旋電子學(xué)中很流行，其中我們主要討論了二維電子自旋輸運(yùn)問題。 第四章這一章中，我們研究不同的限制勢中，電子的能譜結(jié)構(gòu)，其中有我們的一些研究工作，主要集中在拋物線勢這種特殊的形式上。 第五章這一章中，我們對自旋電子學(xué)中存在的