《磁性納米結構中自旋相關的量子輸運特性的理論研究》是依託南京航空航天大學，由牛志平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磁性納米結構中自旋相關的量子輸運特性的理論研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：牛志平
- 依託單位：南京航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
自旋電子學是探索自旋自由度套用的一門新型學科，其中磁性納米結構中的自旋相關的熱電輸運現象最近引起了人們的極大興趣。磁性納米結構參數的易控性使得大量的量子效應得以用人工的方法加以實現，這無論對基礎研究還是對潛在的套用都有著重要的價值。本項目擬研究的主要內容包括：1，研究存在自旋軌道相互作用及超導時的自旋輸運，利用各種相互作用來產生等自旋 Andreev反射、自旋流和自旋轉移矩效應以達到操控自旋輸運的目的。2，研究時間依賴的外場對自旋相關的熱電輸運現象的影響，進而以磁性納米結構為基礎設計熱激發的自旋電子學器件。3，討論電子-聲子的相互作用對自旋相關的熱電效應的影響及電子和聲子系統中能量的轉化，從而深入理解自旋相關的熱電輸運現象。我們試圖在理論上豐富自旋電子學的同時探索一些新穎的輸運性質，為自旋電子器件的設計提供新思路。
結題摘要
自旋電子學是探索自旋自由度套用的一門新型學科，其中磁性納米結構中的自旋相關的熱電輸運現象最近引起了人們的極大興趣。磁性納米結構參數的易控性使得大量的量子效應得以用人工的方法加以實現，這無論對基礎研究還是對潛在的套用都有著重要的價值。本項目研究了磁性納米結構中的自旋和谷熱電效應。研究了量子點中的熱電效應，發現當不存在微波時通過調節量子點的門電壓或電極的磁化方向可以得到可控的自旋電流和高的自旋極化電流。引進微波可以使得我們在更大的參數範圍內得到可控的自旋電流。當矽烯材料存在非共振圓偏振光的時候，我們可以得到谷或自旋電流以及高的谷和自旋極化率。矽烯材料由於存在強的自旋軌道耦合相互作用和可控的AB子格的交錯勢能，通過調節參數我們發現在鐵磁性矽烯結中可以得到熱激發的純的谷或自旋電流以及高的自旋或谷極化的電流。我們還研究了矽烯中的谷和自旋依賴的熱泡，發現可以得到可以跟電荷熱泡大小可比擬的自旋和谷熱泡效應。此外研究矽烯磁性超晶格結構發現磁性超晶格可以增強熱電效應。在此基礎上，我們討論的存在超導時的熱電輸運和自旋轉移矩效應。最後討論了電聲子相互作用對自旋相關的熱電效應的影響及電子和聲子系統中能量的轉化。我們試圖在理論上豐富自旋電子學的同時探索一些新穎的輸運性質，為自旋電子器件的設計提供新思路。
