量子点体系中的热自旋效应研究

当在导体的两端加上温度梯度时出现自旋极化电流，这一现象被称为热自旋效应。和热电效应相比，热自旋效应直到最近才引起人们的关注，其在未来自旋电子学领域有着广泛的应用前景。本课题将针对量子点器件中的热自旋效应做系统的研究，揭示温度偏压对量子点内自旋态和自旋电流调控的物理过程，解释各种物理机制对热自旋性质的影响。利用非平衡格林函数方法和动力学主方程方法，我们具体将研究不同构型的双量子点体系在不同输运区域的热自旋效应，探索具有高自旋品质因子的热自旋器件。研究单模声子库对量子点体系热自旋性质的影响，设计能产生高极化度自旋电流的自旋器件。我们期望通过量子点体系热自旋性质的研究，揭示和解释其中的新效应和新现象，为新型自旋器件的设计和应用提供物理模型和理论依据。

当在导体的两端加上温度梯度时出现自旋极化电流，这一现象被称为热自旋效应。和热电效应相比，热自旋效应直到最近才引起人们的关注，其在未来自旋电子学领域有着广泛的应用前景。研究介观量子结构的热致自旋电流特性，可以为新型自旋器件的设计和应用提供物理模型和理论依据。. 本项目针对量子点器件中的热自旋效应展开了系统的研究，揭示了温度偏压对量子点内自旋态和自旋电流调控的物理过程，解释各种物理机制对热自旋性质的影响。利用非平衡格林函数方法和动力学主方程方法，我们研究了不同构型的双量子点体系在不同输运区域的热自旋效应，探索具有高自旋品质因子的热自旋器件。. 在本课题的资助下，我们研究了在一臂嵌入含有自旋轨道耦合效应量子点的AB环体系中的温差自旋流效应。研究结果表明在适当的外加磁通下，温差在这一结构中可以诱导出纯自旋流。此外，我们发现这个器件中具有和电荷塞贝克系数相当的自旋塞贝克系数；提出利用超泊松分布的散粒噪声来探测介观量子器件中的自旋偏压，研究表明靠近自旋偏压窗口时，电流的散粒噪声会出现超泊松分布平台，可以利用这个特性来确认自旋偏压的出现；利用非平衡格林函数方法，研究了圆偏振光场诱导的AB环中的自旋极化输运和Fano干涉效应，研究发现与传统的Fano干涉相比，变形的干涉线型可由偏振光场和量子点内的库仑相互作用共同决定；研究了通过第三方耦合在一起的介观量子导体的电流交叉关联，发现即使它们和第三方交叉关联为零时，这两个间接耦合的导体间依然存在很强的交叉关联；研究了在铁磁/二能级量子点/铁磁结构中交流场调制的自旋输运性质，结果表明当施加自旋泵浦场时，可以在零偏压下产生出纯自旋电流。. 2011年初至今共发表标注基金资助的学术论文5篇,全部发表在国外重要物理学杂志上[Europhysics Letters (1篇), Journal of Applied Physics (1篇), Journal of Physics: Condens. Matter (1篇), Solid State Communications (2篇)]。