耦合于铁磁电极双量子点系统的自旋极化输运

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作为展现低维介观体系量子效应的典型代表,量子点结构成为近年来的研究热点,特别是在量子点的隧穿电导中发现了非常明显的Kondo现象后,使Kondo现象成为在凝聚态物理学中一个非常著名和被广泛研究的现象。Kondo效应最初起源于稀磁合金中的低温物理反常现象。 在最近几十年里,由于纳米技术的发展与进步,人们已经能够使用量子点系统来研究Fano和Kondo共振各个方面的性质,这极大地增强了人们在介观系统中研究这两个效应的兴趣。与稀磁合金中Kondo效应导致低温电阻增加不同的是,在量子点系统中,由于在费米能级处的Kondo共振为电流提供了一个新的通道,因而介观Kondo效应导致了系统电导的增加。最近,许多努力用于研究耦合于铁磁电极的量子点系统的性质,基于这一点我们利用隶玻色平均场近似,以及运动方程等理论通过求解格林函数的方法:一方面,研究了耦合于铁磁电极平行双量子点系统中的自旋极化输运现象,研究结果表明:该系统在费米能级处的Kondo共振峰与自旋极化强度和磁通量的取值有关。 与此同时,当磁电极磁矩反平行时,自旋向上和自旋向下的Kondo共振峰出现在同一位置,并且这种重合完全不受铁磁电极中极化强度以及磁通量取值的影响。而当磁电极磁矩平行时,自旋向上和自旋向下的Kondo共振峰发生了偏移,即出现了明显的分裂。另一方面,我们研究了通过耦合于铁磁电极的T型双量子点系统中的Fano-Kondo效应。 对比于传统的串型和并型量子点结构来说,T型双量子点结构显示了一些独特的性质。 一方面,T型双量子点为实验有限条件下研究双杂质系统提供了可行性; 另一方面,T型双量子点系统又是一个研究关联效应的模型,因为其特殊的量子点结构使得电子有了两条传输通道。一条是通过中心电子,另外一条是通过边耦合电子。 此外,由于Kondo效应起源于低温稀磁合金中的磁杂质与传导电子之间的相互作用,使得Kondo效应为研究量子点局域自旋和自由电极之间的相互关联提供了一个方式。同时,Fano效应发生于电子从任意初态的两种跃迁方式的互相干涉。因此很有意思研究一下Fano—Kondo效应如何影响T型双量子点的传输性质。 通过我们的研究结果发现, (i)当磁电极磁矩反平行时,自旋向上和自旋向下的Kondo峰出现在同一位置,并且这种重合完全不受铁磁电极中自旋极化强度取值的影响。 (ii)当磁电极磁矩平行时,自旋向上和自旋向下的Kondo峰出现了明显的分裂。随着极化强度的增大,自旋向上的近藤峰峰值被抑制,并且近藤峰不再出现在费米能级处,而是向低能级方向移动;与之相反,自旋向下的近藤峰被加强且向高能级方向移动。 (iii)由于边耦合量子点的影响,系统产生了Fano效应。而量子点之间的耦合强度对Fano效应和Kondo效应都有很大影响.这些新的结果有望在研究自旋电子学中的电子相关性方面起到指导意义。
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