自旋軌道耦合的量子點體系在Kondo區的量子輸運研究

《自旋軌道耦合的量子點體系在Kondo區的量子輸運研究》是依託蘭州大學，由房鐵峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：自旋軌道耦合的量子點體系在Kondo區的量子輸運研究
• 依託單位：蘭州大學
• 項目負責人：房鐵峰
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

本項目研究自旋軌道耦合的量子點體系在Kondo強關聯區的量子輸運。以量子點體系中各種實驗可觀測的自旋軌道耦合效應為依據，建立同時包含自旋軌道相互作用和庫侖相互作用的量子輸運理論。研究在各種自旋軌道耦合（特別是非Rashba型自旋軌道耦合）和Kondo關聯共存的情況下，量子點系統的輸運性質、熱力學性質和自旋動力學。闡明這類系統中發生的物理過程，揭示與自旋相關的各種新效應、新現象。解釋一些有重要意義的實驗，提出一些原創性的自旋電子器件設計，為自旋軌道耦合和Kondo效應在未來的自旋電子學及固態量子信息器件中的可能套用提供理論探索。

結題摘要

經過課題組成員的共同努力，本項目已按計畫順利完成，取得了一些較好的研究成果（完成SCI論文6篇）。對碳納米管量子點（雜質）體系，我們系統性地研究了自旋軌道相互作用和干涉效應導致的Kondo量子相變問題，針對不同的雜質吸附位置和納米管屬性，我們得到了詳細的相圖和相應的STM輸運譜；我們還研究了電子聲子相互作用對該體系輸運性質的影響，解釋了Nat. Phys.上的實驗結果，並進一步預言這種影響決定於自旋軌道相互作用和聲子頻率之間的相對大小；我們還研究了碳納米管量子點在Kondo區中自旋軌道相互作用和鐵磁電極在外加磁場情況下的補償效應，發現了外磁場對自旋、軌道和Kramers有效極化場的不同補償行為。對石墨烯雜質體系，我們系統研究了雜質在空軌道區、混合價區和Kondo區的STM輸運譜，發現了比較奇異的Kondo-Fano效應。對正常電極－量子點－超導電極體系，我們研究了Andreev反射和電聲耦合共同作用下導致的輸運譜中的聲子邊帶問題，發現這種聲子邊帶具有很好的抵抗熱擾動性質，從而便於實驗觀測。