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特殊结构的多臂量子环的持续电流

杜坚 王素新 袁爱国

特殊结构的多臂量子环的持续电流

杜坚, 王素新, 袁爱国
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  • 提出了中臂弯曲的多臂量子环模型,且是上臂最短和下臂最长的不等臂量子环.研究发现:总磁通为零时,持续电流随半导体环增大发生非周期性振荡,并与电极的磁矩方向及隧穿电子的自旋方向相关,下臂因为最长而获得最小的平均持续电流.AB磁通增强时,持续电流会发生周期性振荡,各臂之间明显出现相互制约的现象.各臂持续电流之间的差异与臂长和磁通分布相关,Rashba自旋轨道耦合具有改变持续电流相位和相位差的效应.在一定条件下,两种波函数所对应的持续电流是可分离的.
    • 基金项目: 河北省教育厅自然科学研究指导计划(批准编号:Z2008103)资助的课题.
    [1]

    [1]Baibich M N,Broto J M,Fert A, van Dau F N,Petroff F,Etienne P,Creuzet G, Friederich A,Chazelas J 1988 Phys.Rev.Lett. 61 2472

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    [2]Slonczewski J C 1989 Phys.Rev. B 39 6995

    [3]

    [3]Gijs M A M,Bauer G E W 1997 Adv.Phys. 46 285

    [4]

    [4]Viret M,Berger S,Gabureac M, Ott F,Olligs D, Petej I,Gress J F,Fermon C,Francinet G,Le Goff G 2002 Phys.Rev. B 66 220401

    [5]

    [5]Wolf S A,Awschalom D D,Buhrman R A,Daughton J M,von Molnar S,Roukes M L, Chtchelkanova A Y,Treger D M 2001 Science 294 1488

    [6]

    [6]Li Y X, Liu J J, Li B Z 2005 Acta Phys. Sin. 54 1366(in Chinese) [李玉现、刘建军、李伯臧 2005 物理学报 54 1366]

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    [7]Du J,Zhang P,Liu J H,Li J L,Li Y X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7221(in Chinese)[杜坚、张鹏、刘继红、李金亮、李玉现 2008 物理学报 57 7221]

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    [8]Yin Y Q,Li H,Ma J N,He Z L,Wang X Z 2009 Acta Phys.Sin. 58 4162(in Chinese)[尹永琦、李华、马佳宁、贺泽龙、王选章 2009 物理学报 58 4162]

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    ]Jayannavar A M,Singha P 1995 Phys.Rev. B 51 10175

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    ]Ma M M,Ding J W,Chen H B,Xu N 2009 Acta Phys.Sin. 58 2726(in Chinese)[马明明、丁建文、陈宏波、徐宁 2009 物理学报 58 2726]

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    ]Yi J,Wei J H,Hong J,Lee S 2002 Phys.Rev.B 65 033305

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    [15]

    ]Rabaud W, Saminadayar L, Mailly D, Rabaud W, Samianadayar L, Mailly D, Hasselbach K, Benoit A, Etienne B 2001 Phys Rev.Lett. 86 3124

    [16]

    ]Bouzerar G,Poilbanc D 1995 Phys.Rev. B 52 10772

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    ]Chakraborty T,Pietilainen P 1994 Phys.Rev. B 50 8460

    [18]

    ]Krokhin A A,Krive I V 1998 Superlattice and Microst. 23 485

    [19]

    ]Emperador A,Barranco M,Lipparini E,Pi M,Serra L 1999 Phys.Rev.B 59 15301

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    ]Berry M V 1984 Proc. Roy. Soc. Lond. Ser. A 392 45

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    ]Loss D,Goldbart P M,Balatsky A V 1990 Phys.Rev.Lett. 65 1655

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    ]Byers N,Yang C N 1961 Phys.Rev.Lett. 7 46

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    ]Citro R,Romeo F,Marinaro M 2006 Phys.Rev. B 74 115329

    [24]

    ]Meijer F E,Morpurgo A F,Klapwijk T M 2002 Phys.Rev. B 66 033107

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    ]Molnar B,Peeters F M,Vasilopoulos P 2004 Phys.Rev. B 69 155335

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    ]Wu H C,Guo Y,Chen X Y,Gu B L 2003 Phys.Rev. B 68 125330

  • [1]

    [1]Baibich M N,Broto J M,Fert A, van Dau F N,Petroff F,Etienne P,Creuzet G, Friederich A,Chazelas J 1988 Phys.Rev.Lett. 61 2472

    [2]

    [2]Slonczewski J C 1989 Phys.Rev. B 39 6995

    [3]

    [3]Gijs M A M,Bauer G E W 1997 Adv.Phys. 46 285

    [4]

    [4]Viret M,Berger S,Gabureac M, Ott F,Olligs D, Petej I,Gress J F,Fermon C,Francinet G,Le Goff G 2002 Phys.Rev. B 66 220401

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    [5]Wolf S A,Awschalom D D,Buhrman R A,Daughton J M,von Molnar S,Roukes M L, Chtchelkanova A Y,Treger D M 2001 Science 294 1488

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    [6]Li Y X, Liu J J, Li B Z 2005 Acta Phys. Sin. 54 1366(in Chinese) [李玉现、刘建军、李伯臧 2005 物理学报 54 1366]

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    [7]Du J,Zhang P,Liu J H,Li J L,Li Y X 2008 Acta Phys. Sin. 57 7221(in Chinese)[杜坚、张鹏、刘继红、李金亮、李玉现 2008 物理学报 57 7221]

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    [8]Yin Y Q,Li H,Ma J N,He Z L,Wang X Z 2009 Acta Phys.Sin. 58 4162(in Chinese)[尹永琦、李华、马佳宁、贺泽龙、王选章 2009 物理学报 58 4162]

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    [9]Wu S Q 2009 Acta Phys.Sin. 58 4175(in Chinese)[吴绍全 2009 物理学报 58 4175]

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    ]Jayannavar A M,Singha P 1995 Phys.Rev. B 51 10175

    [11]

    ]Chen X W,Chen B J,Shi Z G,Song K H 2009 Acta Phys.Sin. 58 2720(in Chinese)[谌雄文、谌宝菊、施振刚、宋克慧 2009 物理学报 58 2720]

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    ]Ma M M,Ding J W,Chen H B,Xu N 2009 Acta Phys.Sin. 58 2726(in Chinese)[马明明、丁建文、陈宏波、徐宁 2009 物理学报 58 2726]

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    ]Yi J,Wei J H,Hong J,Lee S 2002 Phys.Rev.B 65 033305

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    ]Du J,Li C G,Qin F 2009 Acta Phys. Sin. 58 576 (in Chinese)[杜坚、李春光、秦芳 2009 物理学报 58 576]

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    ]Rabaud W, Saminadayar L, Mailly D, Rabaud W, Samianadayar L, Mailly D, Hasselbach K, Benoit A, Etienne B 2001 Phys Rev.Lett. 86 3124

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    ]Bouzerar G,Poilbanc D 1995 Phys.Rev. B 52 10772

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    ]Byers N,Yang C N 1961 Phys.Rev.Lett. 7 46

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    ]Citro R,Romeo F,Marinaro M 2006 Phys.Rev. B 74 115329

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    [26]

    ]Wu H C,Guo Y,Chen X Y,Gu B L 2003 Phys.Rev. B 68 125330

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出版历程
  • 收稿日期:  2009-04-30
  • 修回日期:  2009-07-22
  • 刊出日期:  2010-02-05

特殊结构的多臂量子环的持续电流

  • 1. 承德民族师范高等专科学校物理系,承德 067000
    基金项目: 

    河北省教育厅自然科学研究指导计划(批准编号:Z2008103)资助的课题.

摘要: 提出了中臂弯曲的多臂量子环模型,且是上臂最短和下臂最长的不等臂量子环.研究发现:总磁通为零时,持续电流随半导体环增大发生非周期性振荡,并与电极的磁矩方向及隧穿电子的自旋方向相关,下臂因为最长而获得最小的平均持续电流.AB磁通增强时,持续电流会发生周期性振荡,各臂之间明显出现相互制约的现象.各臂持续电流之间的差异与臂长和磁通分布相关,Rashba自旋轨道耦合具有改变持续电流相位和相位差的效应.在一定条件下,两种波函数所对应的持续电流是可分离的.

English Abstract

参考文献 (26)

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