Спиновые явления в низкоразмерных структурах, помещенных в магнитное поле
Диссертация
Изучено влияние слабого беспорядка на эффект Ааронова-Бома в одноканальном кольце с туннельными контактами при высоких температурах. Рассмотрены случаи короткодействующих примесей и плавного потенциала. Показано, что рассеяние на короткодействующих примесях приводит к уширению антирезонансов в кондактансе кольца, однако их амплитуда остается по порядку величины той же, что и в баллистическом… Читать ещё >
Содержание
- 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. 8-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
Список литературы
- Zutic, J. Fabian, and S. Das Sarma // Rev. Mod. Phys. 76, 323 (2004).2. «Semiconductor Spintronics and Quantum Computation», eds. D.D. Awschalom, D. Loss, and N. Samarth (Springer, Berlin, 2002).
- Carbon Nanotubes, Special Issue of Physics World (June 2000).
- S.V. Zaitsev-Zotov, Y.A. Kumserov, Y.A.Firsov, and P. Monceau // J. Phys. Cond. Matter 12, L303 (200) — JETP Lett. 77, 135, (2003).
- E.Slot, M.A.Holst, H.S.J.van der Zant, and S.V. Zaitsev-Zotov // Phys. Rev. Lett. 93, 176 602 (2004).
- A.N.Aleshin, H.J.Lee, Y.W.Park, and K. Akagi // Phys. Rev. Lett. 93, 196 601 (2004).
- W.Kang, H.L.Shtormer, L.N.Pfeiffer, K.W.Baldwin, and K.W.West // Nature 403, 59 (2000).
- J. Cibert and D. Scalbert, «Diluted Magnetic Semiconductors: Basic Physics and Optical Properties», in «Spin Physics in Semiconductors», chap. 13, ed. by M.I. Dyakonov (Berlin, Springer, 2008).
- J.A. Gaj, R. Planel, and G. Fishman // Solid State Communication, v.29, 435 (1979).
- A. Lemaitre, C. Testelin, C. Rigaux, T. Wojtowicz, and G. Karczewski // Phys. Rev. B 62, 5059 (2000).
- Y. Aharonov, D. Bohm // Phys. Rev. B, 115, 485 (1959).
- R.G. Chambers // Phys. Rev. Lett. 5, 3, (1960)
- D. Yu. Sharvin, and Yu. V. Sharvin // JETP Lett. 34, 272 (1981)
- B. L. Altshuler, A. G. Aronov, B.Z. Spivak, D. Yu Sharvin, and Yu. V. Sharvin // JETP Lett. 35, 588 (1982)
- F.-R. Ladan, and J. Maurer // C. R. Acad. Sci. Ser. II, 297, 227 (1983)
- D. J. Bishop, J. C. Licini, and G. J. Dolan // Appl. Phys. Lett. 46, 1000 (1985)
- G. J. Dolan, J. C. Licini, and D. J. Bishop // Phys. Rev. Lett. 56, 1493 (1986)
- В. Pannetier, J. Chaussy, R. Rammal, and P. Gandit // Phys. Rev. Lett. 53, 7 181 984).
- S. Datta, M.R. Melloch, S. Bandyopadhyay, R. Noren, M. Vaziri, M. Miller, and R. Reifenberger // Phys. Rev. Lett. 55, 2344 (1985).
- C. P. Umbach, S. Washburn, R. B. Laibowitz, and R. A. Webb // Phys. Rev. В 30, 4048(1984)
- R. A. Webb, S. Washburn, C. P. Umbach, and R. B. Laibowitz // Phys. Rev. Lett. 54, 2696(1985)
- V. Chandrasekar, M. J. Rooks, S. Wind, and D.E. Prober // Phys. Rev. Lett. 55, 16 101 985).
- S. Pedersen, A. E. Hansen, A. Kristensen, С. B. Sorensen, and P. E. Lindelof // Phys. Rev. В 61, 5457 (2000)
- M. Bayer, M. Korkusinski, P. Hawrylak, T. Gutbrod, M. Michel, and A. Forchel // Phys. Rev. Lett. 90, 186 801 (2003)
- A. A. Bykov, A. K. Bakarov, L. V. Litvin, and A. I. Toropov // JETP Letters, Vol. 72, No. 4, 2000, pp. 209−212
- S. Russo, J.B. Oostinga, D. Wehenkel, H.B. Heersche, S. S. Sobhani, L. M. K. Vandersypen, and A. F. Morpurgo // Phys. Rev. В 77, 85 413 (2008).
- В. Lassagne, J-P. Cleuziou, S. Nanot, W. Escoffier, R. Avriller, S. Roche, L. Forro, B. Raquet, and J.-M Broto // Phys. Rev. Lett. 98, 176 802 (2007)
- Yiming Zhang, D. T. McClure, E. M. Levenson-Falk, and С. M. Marcus, L. N. Pfeiffer and K. W. West // Phys. Rev. В 79, 241 304 (2009)
- M. Buttiker, Y. Imry, and M.Ya. Azbel // Phys. Rev. A 30, 1982 (1984)
- Y.Gefen, Y. Imry, and M.Ya. Azbel // Phys. Rev. Lett. 52, 129 (1984)
- Qiming Li and С. M. Soukoulis // Phys. Rev. В 33, 7318 (1986)
- M. Murat, Y. Gefen, and Y. Imry // Phys. Rev. В 34, 659−668 (1986)
- Jian-Bai Xia // Phys. Rev. В 45, 3593 (1991)
- B.A. Гейлер, B.B. Демидов, B.A. Маргулис // ЖТФ, 2003, том 73, вып. 6
- M.V. Moskalets // Low Temp. Phys. 23, 824 (1997).
- K.-K. Voo, C.S. Chu // Phys. Rev. В 72, 165 307 (2005)140
- Y.S. Joe, A.M. Satanin, G. Klimeck // Phys. Rev. В 72, 115 310 (2005)
- V. Vargiamidis, H.M. Polatoglou // Phys. Rev. В 74, 235 323 (2006).
- M.A. Kokoreva, V.A. Margulis, M.A. Pyataev // Physica E, Vol. 43, Iss. 9, 1610 (2011)
- R. Landauer // IBM J. Res. Dev. 1, 223 (1957)
- Б. Л. Альтшулер, А. Г. Аронов, Б. 3. Спивак // Письма в ЖЭТФ 33, 101 (1981)
- М. Buttiker, Y. Imry, R. Landauer, and S. Pinhas // Phys. Rev. В 31, 6207 (1985).
- Y. Aharonov and A. Casher // Phys. Rev. Lett. 53, 319 (1984)
- A. Cimmino, G. I. Opat, A. G. Klein, H. Kaiser, S. A. Werner, M. Arif, R. Clothier // Phys. Rev. Lett. 63, 380−383 (1989).
- Y.Meir, Y. Gefen, and O. Entin-Wohlman // Phys. Rev. Lett. 63, 798 (1989)
- A. Stern // Phys. Rev. Lett. 68, 1022 (1991)
- A. G. Aronov and Y. B. Lyanda-Geller // Phys. Rev. Lett. 70, 343 (1993)
- M. V. Berry // Proc. R. Soc. London, А 392, 45 (1984).
- Т. Z. Qian and Z. B. Su // Phys. Rev. Lett. 72, 2311 (1994)
- J. Nitta, F. E. Meijer, and H. Takayanji // Appl. Phys. Lett. 75, 695 (1999)
- D. Frustaglia and K. Richter // Phys. Rev. В 69, 235 310 (2004)
- В. Molnar, F. M. Peeters, and P. Vasilopoulos // Phys. Rev. В 69, 155 335 (2004)
- U. Aeberhard, К. Wakabayashi, and M. Sigrist // Phys. Rev. В 72, 75 328 (2005)
- R. Citro, F. Romeo, and M. Marinaro // Phys. Rev. В 74, 115 329 (2006)
- А. A. Kovalev, M. F. Borunda, Т. Jungwirth, L. W. Molenkamp, and J. Sinova // Phys. Rev. В 76, 125 307 (2007)
- F. Romeo, R. Citro, and M. Marinaro // Phys. Rev. В 78, 245 309 (2008)
- A.M. Lobos and А. A. Aligia // Phys. Rev. Lett. 100, 16 803 (2008)
- M. Pletyukhov and U. Zulicke // Phys.Rev.B 77, 193 304 (2008)
- V. Moldoveanu and B. Tanatar // Phys. Rev. В 81, 35 326 (2010)
- A. Aharony, Y. Tokura, G. Z. Cohen, O. Entin-Wohlman, and S. Katsumoto // Phys. Rev. В 84, 35 323 (2011)
- Р. Michetti and P. Recher // Phys. Rev. В 83, 125 420 (2011).
- Т. Bergsten, Т. Kobayashi, Y. Sekine, and J. Nitta // Phys. Rev. Lett. 97, 196 803 (2006)
- M.Konig, A. Tschetschetkin, E.M.Hankiewicz, J. Sinova, V. Hock, V. Daumer, M. Schafer, C. R. Becker, H. Buhmann, and L. W. Molenkamp // Phys. Rev. Lett. 96, 76 804 (2006)
- A. P. Dmitriev, I. V. Gornyi, V. Yu. Kachorovskii, D. G. Polyakov // Phys. Rev. Lett. 105, 36 402 (2010)
- A. P. Dmitriev, I. V. Gornyi, V. Yu. Kachorovskii, D. G. Polyakov // arXiv:0911.091 lv2.
- Г. Б. Лесовик, И. А. Садовский // УФН 181, 1041−1096 (2011)
- Ю.А. Бычков, Э. И. Рашба // Письма в ЖЭТФ, 39 (2), 66−69 (1984)
- Erhu Zhang, Shengli Zhang, and Qi Wang // Phys. Rev. В 75, 85 308 (2007)
- Т. Story and R. R. Gal^zka, R. B. Frankel and P. A. Wolff// Phys. Rev. Lett. 56, 777 (1986)
- H. Ohno, H. Munekata, T. Penney, S. von Molnar, and L. L. Chang // Phys. Rev. Lett. 68, 2664 (1992)
- H. Ohno, A. Shen, F. Matsukura, A. Oiwa, A. Endo, S. Katsumoto, and Y. Iye // Appl. Phys. Lett. 69, 363 (1996)
- A. Haury, A. Wasiela, A. Arnoult, J. Cibert, S. Tatarenko, T. Dietl, and Y. Merle d’Aubigne // Phys. Rev. Lett. 79, 511 (1997)
- T. Dietl, A. Haury, and Y. Merle d’Aubigne // Phys. Rev. В 55, 3347 (1997)
- H. Ohno // Science 281, 951 (1998).
- M. Linnarsson, E. Janzen, B. Monemar, M. KleverMan, and A. Thilderkvist // Phys. Rev. В 55, 6948 (1997)
- J. Szczytko, A. Twardowski, K. Swi^tek, M. Palczewska, M. Tanaka, T. Hayashi, K. Ando // Phys. Rev. В 60, 8304 (1999)
- J. A. Gaj, R. Planel, G. Fishman // Sol. Stat. Commun. 29, 435 (1979).
- T. Jungwirth, Jairo Sinova, J. Masek, J. Kucera, A. H. MacDonald // Rev. Mod. Phys. 78, 809 (2006)
- F. J. Teran, M. Potemsky, D. K. Maude, D. Plantier, А. К. Hassan, A. Sachrajda, Z. Wilamowsky, J. Jaroszynski, T. Wojtowicz and G. Karczewski // Phys. Rev. Lett. 91, 77 201 (2003).
- M. Vladimirova, S. Croneberger, P. Barate, D. Sealbert, F. J. Teran, А. P. Dmitriev // Phys. Rev. В 78, 81 305 (2008).
- J. Konig and А. H. Macdonald // Phys. Rev. Lett. 91, 77 202 (2003).
- А. И. Ахиезер, В. Г. Барьяхтар, С. В. Пелетминский, «Спиновые волны», Москва, «Наука», 1967.
- Ф. Платцман, П. Вольф «Волны и взаимодействия в плазме твердого тела», Москва, «Мир», 1975.
- В. Jusserand, F. Perez, D.R. Richards, G. Karczewski, T. Wojtowicz, C. Testelin, D. Wolverson and J. J. Davies // Phys. Rev. Lett. 91, 86 802 (2003).
- F. Perez, Phys. Rev. В // 79, 45 306 (2009).
- D. Frustaglia, J. Konig and A.H.MacDonald // Phys. Rev. В 70, 45 205 (2004).
- Jurgen Konig, T. Jungwirth, and А. H. MacDonald // Phys. Rev. В 64, 184 423 (2001).
- Mona Berciu, R. N. Bhatt // Phys. Rev. В 66, 85 207 (2002).
- Y. G. Semenov // Phys. Rev. В 67, 115 319 (2003).