Спиновые явления в низкоразмерных структурах, помещенных в магнитное поле

• Автор: Шмаков, Павел Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Эффект Ааронова-Бома в одноканальном кольце при высоких температурах
1.1 Эффекты Ааронова-Бома и Ааронова-Кэшера в квантовых кольцах (обзор)
1.2 Постановка задачи и предварительные вычисления
1.3 Б-матрица рассеяния на контактах
1.4 Суммирование амплитуд траекторий
1.5 Решение задачи на языке переходов через квазистационарные уровни в кольце
Глава 2. Эффекты Ааронова-Бома и Ааронова-Кэшера в одноканальном кольце со спин-орбитальным и зеемановским взаимодействием при высоких температурах
2.1 Гамильтониан системы
2.2 Матрицы поворота спина
2.3 Суммирование амплитуд траекторий в задаче со спином
2.4 Кондактанс кольца со спин-орбитальным взаимодействием
2.5 Кондактанс кольца со спин-орбитальным и зеемановским взаимодействием
2.6 Переходы через квазистационарные состояния в кольце со спин-орбитальным и зеемановским взаимодействием
Глава 3. Влияние слабого беспорядка на эффект Ааронова-Бома в квантовых кольцах при высоких температурах
3.1 Высокотемпературный эффект Ааронова-Бома в кольце с короткодействующими примесями
3.2 Исследование общей формулы

3.3 Переходы через квазистационарные состояния в кольце с короткодействующими примесями
3.4 Кондактанс кольца при одновременном присутствии короткодействующих примесей, спин-орбитального и зеемановского взаимодействия
3.5 Кондактанс кольца с плавным потенциалом при высоких температурах
Глава 4. Спиновые волны в магнитных квантовых ямах
4.1 Основные свойства разбавленных магнитных полупроводников (обзор)
4.2 Гамильтониан задачи. Приближение среднего поля
4.3 Закон дисперсии спиновых волн
4.4 Учет обменного взаимодействия между электронами проводимости
4.5 Механизмы затухания спиновых волн: рассеяние электронов и затухание Ландау
4.6 Затухание ионных возбуждений в континууме Стоунера
4.7 Отщепленные ионные моды
Глава 5. Расфазировка прецессии спинов электронов в магнитных квантовых ямах с переменной шириной
5.1 Релаксация электронного спина вследствие дельта-коррелированных флуктуаций обменного поля
5.2 Эффективное магнитное поле в квантовой яме с флуктуирующей шириной
5.3 Расфазировка прецессии электронного спина в отсутствие рассеяния
5.4 Расфазировка прецессии электронного спина при наличии рассеяния
5.5 Подведение итогов и сравнение с экспериментом
Заключение
Приложение А. Вывод соотношения, используемого при расчете кондактанса кольца при высоких температурах

Приложение Б. Вывод соотношения, связывающего коэффициент прохождения с волновыми функциями и энергиями электронов в замкнутом кольце
Приложение В. Электрон в кольце со спин-орбитальным взаиомодействием в квазиклассическом приближении
Приложение Г. К расчету кондактанса кольца со спин-орбитальным и зеемановским взаимодействем
Приложение Д. К расчету кондактанса кольца с короткодействующими примесями
Приложение Е. Вывод уравнения Вигнера для электронов в неоднородном магнитном поле
Литература

приближения является малость угла поворота спина за время прохождения электроном расстояния порядка длины волны:
В этих условиях для обобщения предложенного в первой главе метода расчета коэффициента прохождения достаточно внести в элементы матрицы А (и вектора /30) матрицы поворота спина электрона на соответствующих участках траекторий. Более конкретно, нам понадобятся матрицы поворота спина при проходе верхнего или нижнего плеча интерферометра в одном и другом направлении. Нахождению этих матриц посвящен следующий раздел.
2.2 Матрицы поворота спина
В рассматриваемом приближении орбитальное движение электрона в кольце можно описывать классически: ih%% = (й*°+ йг)х' (2-5)
где H'so - гамильтониан (2.4), в котором оператор скорости —ihD^/mR заменен на [ivр. Это предположение обосновано в приложении В.
Введем теперь матрицу поворота спина М(щ, <р), отвечающую прохождению электрона из точки ро в точку ip. Для определенности будем считать, что угловые координаты лежат в промежутке от — д до 7Г, увеличиваясь в направлении против часовой стрелки, причем контакту b отвечает <р = 0. Матрица М(<р о, <р) удовлетворяет уравнению (2.5),