Эффекты спин-орбитального взаимодействия в двумерных полупроводниковых системах

• Автор: Голуб, Леонид Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 210 с. : ил.

1 Спиновые расщепления в двумерных полупроводниковых системах

1.1 Спиновые расщепления электронов

1.2 Спиновые расщепления дырок

2 Анизотропия спиновой релаксации в двумерных полупроводниковых системах

2.1 Спиновая динамика в полупроводниках

2.2 Спиновая релаксация по механизму Дьяконова-Переля

2.2.1 Анизотропия спиновой релаксации

2.3 Спиновая релаксация по механизму Эллиота-Яфета

2.4 Наблюдение анизотропии спиновой релаксации

3 Слабая локализация в полупроводниковых структурах

с сильным спин-орбитальным взаимодействием

3.1 Слабая локализация в системах п-типа
3.1.1 Теория
3.1.2 Предельные случаи
3.1.3 Результаты расчёта и обсуждение

3.2 Слабая локализация в системах с анизотропным спиновым расщеплением
3.2.1 Расчёт магнитопроводимости
3.2.2 Интерференция спиновых расщеплений Дрес-сельхауза и Рашбы
3.2.3 Роль кубического по импульсу слагаемого Дрес-сельхауза
3.3 Теория слабой локализации в системах р-типа
3.3.1 Уравнение для куперона
3.3.2 Квантовая яма с одним уровнем
3.3.3 Вычисление диффузионного вклада в проводимость
3.3.4 Квантовая яма с двумя уровнями
3.4 Аномальное магнитосопротивление в квантовых ямах АЮаАэ/СаАз р-типа
3.5 Спин-орбитальное взаимодействие и переход “металл-изолятор” в двумерных дырочных системах
3.5.1 Поправки к проводимости в двумерных системах
3.5.2 Спиновая и фазовая релаксация в квантовых ямахр-типа
3.5.3 Переход металл-изолятор в системах р-типа
Спиновое расщепление в симметричных БЮе квантовых ямах
4.1 Снятие спинового вырождения в симметричных БЮе
квантовых ямах
4.1.1 Симметрийный анализ
4.1.2 Микроскопическая теория
4.1.3 Обсуждение
4.2 Расчёт спиновых расщеплений в SiGe гетероструктурах
4.2.1 Обобщённый метод плавных огибающих
4.2.2 Сравнение с точным расчётом и обсуждение
5 Спиновые расщепления в циркулярном фотогальвани-ческом и спин-гальваническом эффектах
5.1 Межзонный циркулярный фотогальванический эффект
в квантовых ямах
5.1.1 Общая теория
5.1.2 Фототок, обусловленный электронным спиновым
расщеплением
5.1.3 Фототок, обусловленный спиновым расщеплением дырок
5.1.4 Результаты и обсуждение
5.2 Разделение вкладов Рашбы и Дрессельхауза в спиновое расщепление в полупроводниковых квантовых ямах
Основные результаты

[010]

Magnetic field (mT)
Рис. 2.2: а) Измерения эфекта Ханле при двух ориентациях магнитного поля в плоскости квантовой ямы. Сплошные линии — подгонка функцией Лоренца с полуширинами 1/7+ = 0.12 Т и 1/т_ = 0.075 Т. Ь) Точки — обратные полуширины контура Ханле при различных ориентациях магнитного поля в плоскости ямы, сплошная кривая — зависимость (2.43) с 7± приведёнными выше.