低维薄膜结构的自旋输运性质的理论研究

发布时间：2024-02-06 23:13

　　微电子学已经深入到现如今的千家万户,与每个人的生活息息相关,几乎每个人都离不开手机、电脑、电视等电子产品。而随着几十年的研究发展,现如今的微电子技术也面临着很多问题。随着量子反常霍尔效应和量子自旋霍尔效应的提出,低维材料也受到越来越多的研究者的关注。实现低维材料中的更高效的自旋输运,就代表着实现更小的电子器件,更高效的能量传输,更快速的信息传递。所以低维材料中的自旋输运也是近几年的研究热点之一。本文中着重利用自旋翻转理论和第一性原理计算来分别分析有机半导体薄膜结构器件和外尔半金属TaAs两种典型的低维薄膜结构,通过公式和数据结果给出关于有机半导体薄膜结构器件的电子自旋输运和外尔半金属TaAs的电导率和塞贝克系数。本文主要研究内容有:(1)建立新的双T型铁磁/有机半导体/铁磁结构模型,通过理论公式的推导来说明双T型铁磁/有机半导体/铁磁结构模型中的自旋注入情况。(2)将具体数值带入推导出来的公式,通过自旋双T型铁磁/有机半导体/铁磁结构模型中的自旋极化流极化率的变化曲线来研究结构中的自旋输运跟各个变量之间的关系。(3)对构建的TaAs模型进行第一性原理计算,在能带图中得到狄拉克点的情况下...

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1TaAs(001)表面的(a)费米弧与(b)表面态[17]

-4-015年，中科院物理研究所的翁红明、戴希、方忠等人预言非磁性材物是外尔半金属[19]，后来的实验也证实了这一预言。TaAs材料作为外尔半金属，具有中心反演对称，在其中能够观测到外尔费米子，异的物理现象，如费米弧、负磁阻效应、量子反常霍尔效应等[20-30为新型电子器....

图2.1模型示意图

机半导体研究模型是一种铁磁（FM1）／有机半导体薄膜构的三明治结构，而我们以此为基础上将其进行修改T型结构。模型也是分成三部分，但是其中的铁磁体部有机半导体薄膜（OSC）分成了三段，我们着重研究其旋的输运情况。各部分电流也在图2.1中标出，电流0处的接触面分为....

图2.2自旋极化率随分流比的变化关系(=0.06)

中国石油大学（北京）硕士学位论文极化率随界面分流比的变化关系（2.23），（2.24），（2.28）和（2.29），我们能够作旋极化率(0)和(0)，此时我们设定界面处自旋↑↓↑=0.2，其中接触面处自旋向下载流子的界面电导，然后我们设定↑=....

图2.3自旋极化率随分流比的变化关系(=0.06，↑=5↓)

比值改变也会很大程度上改变界面处的自旋极化率，了第二条道路——增大界面处的界面自旋电阻。我们通过作出中=0和=处左右两边的四个界面的变化关系图，其中接触面的自旋翻转比和界面电导电导被设定为↑=5↓=510。从图中道耦合....

本文编号：3896355