广义不确定性原理在电子自旋极化输运中的运用-理论物理专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 广义不确定性原理在电子自旋极化输运中的运用 摘要 在本文中，我们应用广义不确定性原理下的量子理论，对铁磁体/绝缘体/ 铁磁体（ FM / FI / FM ）磁性隧道结模型中的电子自旋极化输运性质进行了研究， 并与通常量子理论下的结果进行比较。在理论计算中，我们忽略了铁磁层和绝缘 层的界面对理论结果的影响，假设磁性隧道结三个区域中电子的有效质量是相同 的，并将中间绝缘层视作方势垒，采用 Slonczewsik 自由电子模型，利用量子隧 穿的方法计算了隧穿电导和隧穿相位时间，分析了两种理论下分子场夹角、势垒 宽度和势垒高度的变化对隧穿电导的影响，以及势垒宽度和入射电子能量的变化 对隧穿相位时间的影响。理论计算的结果表明： 1.广义不确定性原理下隧穿电导的极值点与通常量子理论下的结论是相同 的，其最小值与通常量子理论的结果基本一致，而最大值则略小于通常量子理论 的结果。同时广义不确定性原理下的隧穿电导的增大趋势也明显快于通常量子理 论下的变化趋势，当两铁磁层分子场取向相反时，得到的隧穿电导值远大于通常 量子理论的结果。 2.当两铁磁层分子场取向相同时，两种理论下隧穿电导都随中间方势垒的宽 度和高度的增加而呈指数级减小。两铁磁层分子场取向与中间绝缘层分子场平行 时的两者变化规律基本相同，而当两铁磁层分子场取向与中间绝缘层分子场反平 行时，在广义不确定性原理下，相同方势垒宽度下隧穿电导略大于通常量子理论 的结果，相同方势垒高度下则略小于通常量子理论的结果。 3.两种理论下透射相位时间都随着中间方势垒宽度增大而增大。相同势垒宽 度下透射相位时间都随粒子入射能量的增加而减小，在低能区减小的趋势较慢， 而在高能区减小的趋势变快，这说明低能区对电子的隧穿时间有着重要影响，但 广义不确定性原理下，高能区透射相位时间的减小趋势是略快于通常量子理论的 结果的。除此之外，在广义不确定性原理下，极化电子通过磁性隧道结的透射相 位时间和反射相位时间并不相同，在低能区的差异较大，而在高能区的差异较小。 关键词:磁性隧道结，广义不确定性原理，隧穿电导，相位时间 第 1 页 The spin polarized transport under the generalized uncertainty principle Summary In this paper, we apply the generalized uncertainty principle(GUP) to study the spin polarized electron transport properties in ferromagnetic / insulator / ferromagnet magnetic tunnel junction and compared the results with ordinary quantum theory. Using Slonczewsik free electron model, we investigate the impact of the molecular field angle, the barrier width and barrier height on the tunneling conductance, and the impact of the barrier width and the incident electron energy on the phase time. Theoretical results show that: The extreme points of the tunneling conductance under generalized uncertainty principle are consistent with the results under ordinary quantum theory. The trend increase faster than that under ordinary quantum theory. When the orientations of two ferromagnetic molecular field are opposite, the tunneling conductance value is much greater than the result under ordinary quantum theory. When the two ferromagnetic molecular field are in the same direction, the tunneling conductance under both t