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电子器件的进步,让微电子器件的尺度进入到了纳米数量级。而自旋电子器件正是这种转变的重要方案之一。进入到纳米数量级让原来基于电子电荷性质设计的电子器件无法继续工作,而新的电子器件需要基于这个尺度下的电子的性质来设计。自旋是电子的重要量子特性。由此,在我们对自旋电子器件的研发之前,需要对电子自旋特性作一个很好的了解。现代自旋电子学的研究密切依赖各种不同学科(例如,半导体物理,超导体,光学,介观物理)长期以来得到的结果,以及在不同的分支领域之间建立联系。自旋电子学主要包括磁电子学和半导体自旋电子学。磁电子学中巨磁电阻和隧道磁电阻的应用的器件有自旋阀,磁随机访问存储器(MRAM)和自旋晶体管等。对于半导体中自旋的控制,我们采用自旋注入,输运等方法。对新材料的研发也是解决此类问题比较好的途径。量子点,一般是由Ⅲ-Ⅴ族或Ⅱ—Ⅵ族元素组成的具有明显量子效应的纳米颗粒。所以进入到纳米级的电子器件自旋性质的研究,目前集中在了量子点自旋性质的研究上面。简洁的说,量子点是展现低维介观体系量子效应的典型代表。近些年来,纳米技术的进步能够将一个量子点嵌入到电路当中去。双量子点系统较单量子点系统有更丰富的物理意义。基于这些我们研究了自旋关联效应当中自旋轨道耦合作用,量子点内自旋反转作用和交换相互作用对于串行双量子点输运性质的影响和作用。研究结果表明:(Ⅰ)自旋交换作用和量子点内自旋反转单独作用时对输运没有影响,自旋轨道耦合作用能够解除自旋阻塞,导致量子点系统电流的出现;(Ⅱ)在自旋轨道耦合作用的同时加入交换作用,我们发现两者的共同作用能够导致原来为阻塞的态变为非阻塞态,解除一些自旋阻塞,导致电流幅度增大。(Ⅲ)而在自旋轨道耦合作用的同时加入量子点内自旋反转,会导致一些非阻塞态变为阻塞态,一些阻塞态变为非阻塞态,使原来有电流的地方幅度变小,原来没有电流的地方出现微弱电流。(Ⅳ)若三个作用共同作用时,则会发现对于自旋阻塞的解除有更多的可能性。这些性质对于我们研究此类双量子点系统提供了更多的输运性质。此外,负磁阻的出现以及由负变正的现象值得注意,这对于量子自旋电子器件的研发非常有意义。