论文部分内容阅读
本论文的研究工作是利用多种理论方法研究自旋电子学中的一些理论问题,包括单电子的演化和有电子—电子相互作用的体系的自旋输运问题。
利用海森堡运动方程的方法建立联立的微分方程组,数值求解了Lutti-nger模型的本征态——重空穴态、轻空穴态在电场下的运动轨迹和自旋进动。发现了空穴运动伴随着高频的振荡,是相对论量子力学中的Zitterbewegung现象在半导体中的实现;发现重空穴在运动中螺旋度守恒,而轻空穴螺旋度不守恒。利用高阶绝热近似理论对空穴轨迹中的振荡进行了解析的研究,利用简并态绝热近似理论对轻空穴的演化进行了解析的研究。导出Luttinger模型的自旋连续性方程。
利用扩展的Hubbard模型研究了由非磁金属和zigzag碳纳米管构成的隧道结,在非限制性的哈利—福克近似下,利用非平衡格林函数方法做自洽迭代计算,给出了隧道结的电导的自旋极化率。发现碳纳米管的边缘态是自旋极化的,在电子的输运中起到自旋过滤器的作用;发现通过调节加在碳纳米管上的门电压,可以控制边缘磁性的出现和消失,可以控制电导的自旋极化率的符号;发现通过改变隧道结的耦合强度,可以引起边缘磁性的转变。