《半導體低維結構電子自旋弛豫研究》是依託浙江師範大學，由郝亞非擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：半導體低維結構電子自旋弛豫研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：郝亞非
- 依託單位：浙江師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
控制半導體中電子的自旋使其實現信息的記憶是量子信息和量子計算的關鍵，而電子自旋記憶的損失主要源自於電子的自旋弛豫，自旋弛豫是自旋電子學的核心問題之一。尋求有效的方式使自旋能夠保持足夠長的時間並產生預期的效應是自旋電子學的主要任務之一。本項目的研究旨在通過有效的方式對電子的自旋進行有目的地調控以最佳化器件性能。同時利用量子阱結構設計、摻雜、電場等因素調控不對稱量子阱的能帶自旋分裂和電子自旋弛豫，探究不對稱量子阱的能帶自旋分裂及其各向異性影響電子自旋弛豫的物理機制，實現對電子自旋弛豫的人工調控，並希望設計出高速且實驗上比較容易實現的自旋電子器件。通過本項目的研究為設計新型量子器件、實現量子計算和量子信息提供物理依據。
結題摘要
控制半導體中電子的自旋使其實現信息的記憶是量子信息和量子計算的關鍵，本項目的研究旨在通過有效的方式對電子的自旋進行有目的地調控使電子自旋能夠保持足夠長的時間以便對以自旋極化形式存儲的信息進行處理。本項目圍繞控制半導體不對稱量子阱中的電子自旋開展了系列工作，主要包括三部分：（1）設計了多種不對稱量子阱，研究這些不對稱量子阱中的Rashba效應和Dresselhause效應分別在哪些情況下對能帶自旋分裂起主導作用，通過可調參數對Rashba效應和Dresselhause效應進行有目的地調控；（2）研究了多種不對稱量子阱的電子自旋弛豫，探索了使電子自旋保持足夠長時間以便對以自旋極化形式存儲的信息進行處理的有效方法；（3）設計了通過新的方式操控的新型自旋電子器件。結果表明：設計不對稱量子阱結構調控自旋軌道相互作用可以避免外場調控自旋軌道相互作用的複雜性，不僅能夠增強Rashba效應，調控Dresselhaus效應，還能夠增長自旋弛豫時間，是控制電子自旋的有效方式。在本項目資助下，圍繞半導體低維結構電子自旋弛豫開展了系列創新性的基礎研究，共發表SCI論文5篇。
