非均匀磁场下不同自旋轨道耦合相互作用对高自旋系统热纠缠的影响

采用纠缠的度量方法negativity研究了非均匀磁场条件下不同方向自旋轨道耦合相互作用对自旋为1的Heisenberg XX系统热纠缠的影响。研究发现高温时纠缠会随着Dzialoshinskii-Moriya(DM)相互作用的增加而增大,但是低温时,纠缠随DM相互作用的增加会出现起伏变化。x方向DM相互作用的纠缠一般较z方向DM相互作用的纠缠强,但是在一定条件下,z方向的纠缠也会高于x方向的纠缠,从而可以通过调节DM相互作用的方向等控制和生成纠缠、研究还发现可以利用纠缠关于磁场的对称性质以及纠缠的突变性来实现量子逻辑门、     

非均匀磁场下不同自旋轨道耦合相互作用对高自旋系统热纠缠的影响

采用纠缠的度量方法Negativity研究了非均匀磁场条件下不同方向自旋轨道耦合相互作用对自旋为1的Heisenberg XX 系统热纠缠的影响。研究发现高温时纠缠会随着Dzialoshinskii–Moriya（DM）相互作用的增加而增大,但是低温时,纠缠随DM相互作用的增加会出现起伏变化。x方向DM相互作用的纠缠一般较z方向DM相互作用的纠缠强,但是在一定条件下,z方向的纠缠也会高于x方向的纠缠,从而可以通过调节DM相互作用的方向等控制和生成纠缠。研究还发现可以利用纠缠关于磁场的对称性质以及纠缠的突变性来实现量子逻辑门。     

具有Stubs结构量子波导中电子的自旋传输特性

利用递归格林函数法研究了含Rashba自旋轨道耦合效应的具有Stubs结构的量子波导中电子的自旋极化传输特性.结果表明在含一个stub的量子波导系统中, 由于stub和Rashba自旋轨道耦合引起的势阱导致系统电导出现Fano共振形式的“山谷”和“针尖”结构, 通过改变自旋轨道耦合的强度可以调节它们的大小. 同时,在同样的位置自旋极化率也出现Fano共振或反共振结构. 当系统中出现多个周期性的stubs时, 在Fano共振点附近电导中出现一些小的带隙结构.但是,当系统加上磁场后, stubs和自旋轨道耦合带来的效应都被抑制, 系统的电导重新出现量子化台阶结构. 同时由于子带间干涉效应变小, 自旋电导也出现台阶结构.     

（英）嵌有两个量子点的三终端量子环中的横向自旋流

从理论上研究了一个上臂与下臂各嵌有一个量子点的三终端三臂量子环中的自旋极化的电子输运性质.考虑了两个量子点中的库仑互作用并假设在某一个环臂中存在Rashba自旋轨道耦合作用.利用非平衡态格林函数方法,发现不需要借助任何磁场与磁性物质Rashba自旋轨道耦合作用导致的量子干涉效应就可以从器件中驱动出一个自旋流.适当调节外加偏压、Rashba自旋轨道耦合作用强度以及量子点能级等系统参数时器件中甚至还可以产生完全自旋极化电流或纯自旋流.另外,还讨论了系统参数对自旋流大小、符号、自旋极化度以及峰值的影响.     

嵌有两个量子点的三终端量子环中的横向自旋流(英文)

从理论上研究了一个上臂与下臂各嵌有一个量子点的三终端三臂量子环中的自旋极化的电子输运性质.考虑了两个量子点中的库仑互作用并假设在某一个环臂中存在Rashba自旋轨道耦合作用.利用非平衡态格林函数方法,发现不需要借助任何磁场与磁性物质Rashba自旋轨道耦合作用导致的量子干涉效应就可以从器件中驱动出一个自旋流.适当调节外加偏压、Rashba自旋轨道耦合作用强度以及量子点能级等系统参数时器件中甚至还可以产生完全自旋极化电流或纯自旋流.另外,还讨论了系统参数对自旋流大小、符号、自旋极化度以及峰值的影响.     

六边形BN片掺杂的ZGNR的磁电子学特性

利用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了六边形BN片掺杂的锯齿型石墨烯纳米带(ZGNR)的磁电子学特性。研究表明,当处于无磁(NM)态时,随着掺杂浓度的增大,可以实现金属-准金属的相变。当处于铁磁(FM)态时,随着掺杂浓度的增大,可以实现自旋金属-自旋半导体的相变,且为双极化自旋半导体。当处于反铁磁(AFM)态时,不同浓度掺杂的ZGNR都是自旋半导体,随着掺杂浓度的增大,下旋带隙逐渐减小,而上旋带隙是先减小后增大。在不同浓度掺杂情况下,AFM态都是基态。随着掺杂浓度的增大,结合能逐渐增大,故掺杂浓度最小的ZGNR最稳定。该研究对于发展基于石墨烯的纳米电子器件很有意义。     

自旋对量子点中束缚磁极化子性质的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法,研究了自旋对量子点中弱耦合束缚磁极化子性质的影响。考虑自旋影响时,讨论了束缚磁极化子的基态能量随量子点受限长度和磁场的变化关系。结果表明:在库仑束缚势保持不变时,磁极化子的基态能量、自旋向上(向下)分裂能都随量子点受限长度的增大而减小,随磁场的增大而增大;在磁场保持不变时,磁极化子基态能量、自旋向上(向下)分裂能都随库仑束缚势的增大而减小。     

华中科技大学物理学院教授于涛 手征是一种广义的自旋轨道耦合

<正>自旋电子学利用“自旋”作为载体对信息进行处理。经过二十多年的发展,自旋电子学已经成为了一个分支众多、研究对象多样化且机理极为丰富的交叉领域。这一学科积累的丰富知识不仅具有重要的科学价值,而且在磁存储、集成电路和量子技术等方向具有很大的应用前景。这里“自旋”通常指的是电子的自旋,它能够与电子的空间运动,即“轨道”锁定起来,即教科书上的自旋轨道耦合。自旋轨道耦合时是否存在无耗散的自旋流？这一问题催生了拓扑绝缘体的发现。利用自旋轨道耦合有效激发自旋流进而反转磁体的磁矩已成为一个可产业化的重要方向。然而,基于电子自旋的电子学也面临对注入效率低、输运耗散高、探测过程复杂等问题。     

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。     

温度对于量子线强耦合极化子振动频率的影响

采用线性组合算符和幺正变换法计算了量子线中强耦合极化子的振动频率、基态能量、基态自陷能随温度、电子-声子耦合强度以及受限长度的变化。我们发现振动频率、基态能量、基态自陷能都是温度及耦合强度的函数,且随着温度的增加而增大;受限长度也随温度及耦合强度的增加而增大,但是当温度增大到一定值时,随着温度的增加耦合强度在减小。