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第２８卷第６期衡阳师范学院学报Ｎｏ．６Ｖｏ１．２８
２００７年２月１ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎｇｙａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃ．２００７
磁量子结构中电子自旋极化输运性质的研究
李业华。，王海镔，高峰，唐振坤，王玲玲
（１．湖南大学物理与微电子科学学院，湖南长沙４１００８２；２．衡阳师范学院物理与电子信息科学系，
湖南衡阳４２１００８；３．长沙职业技术学院，湖南长沙４１０１１１）
摘要：研究了双磁垒量子结构中，磁场强度和偏压大小对电子自旋极化输运的影响。结果表明：零偏压下，
电子在反平行等强磁垒结构中输运不会产生自旋极化；电子传输的阈值能量随磁场强度或偏置电压的增大而增
大；在一定的磁场强度和偏压大小下．比较由半导体ＩｎＡｓ和ＧａＡｓ两类材料构成的量子结构中电子输运自旋极
化度，发现它们的电子输运自旋极化度都随入射能量的增大而呈振荡衰减趋势，朗德有效因子高的ＩｎＡｓ材料比
ＧａＡｓ的自旋极化度高出一个数量级。
关键词：磁量子结构；电子输运；自旋极化
中图分类号：Ｏ４３１．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３一Ｏ３１３（２００７）Ｏ６一ＯＯ５９－－－０５
效应＿＿１］。Ｂｒｕｓｈｅｉｍ等研究了双磁量子点结构中
ｌ引言
的电子自旋极化输运性质，指出在双磁量子点结构
近年来，各类磁调制量子结构ｌ＿ｊ。］，其中包括磁中可以达到将近１００的自旋极化度。Ｗａｎｇ等ｌ＿６
垒、磁阱、磁台阶、磁量子点及反点、磁量子线、磁量研究了磁量子点Ｔ形排列下的自旋过滤效应，指出
子环，无论在理论还是在实验上均得到了人们极大可以利用Ｔ形排列的自旋过滤效应量子点制作自
的关注。利用电子微刻技术在半导体异质结上沉旋量子逻辑门。Ｍｉｓｉｏｒｎｙ等［７一研究了单分子磁场
积超导条和铁磁条＿ｌ，９实现了对二维电子气的中的自旋极化输运性质，指出在对称系统中只有在
纳米级磁调制。通过电子束微刻技术，超导薄膜可反平行结构时，自旋反转才会发生，基于这个特殊
以做成任意的形状，从而任何想象得到的非均匀磁现象，可以制作由电流控制的磁开关。尽管对磁量
场的几何构型在实验上都能实现，这为理论研究奠子结构中的电子自旋输运的研究取得了很多具有
定了坚实的实验基础。标志性的成果，但对反向平行不等强磁垒中电子的
理论上磁调制量子结构的能谱和输运性质研自旋极化输运的研究还不够深入ｌ１。本文通过深
究已取得了显著进展，人们重点研究了磁调制量子入研究这类磁电垒量子结构的自旋极化输运特性，
结构的波矢过滤、能谱结构、共振劈裂、自旋极化输指出了自旋极化对磁场构型、偏置电压、入射能量
运和磁阻性质等等。郭永等人近年来在这方面作以及入射波矢的依赖关系，揭示了非均匀磁场分布
了系统性的研究工作，深入地研究了不同磁量子结与自旋过滤之间的关系。
构中电子的隧穿输运性质，如周期磁垒超晶格中的
２理论模型与公式
共振劈裂效应、磁量子结构中的波矢过滤效应和自
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