半导体自旋电子学的自旋相关输运现象是现在自旋电子学研究的热点之一,这很大程度是因为我们想在新技术上利用这种现象,比如自旋电子器件和量子计算机。到目前为止,人们对半导体的自旋注入机制,自旋输运机制,以及自旋驰豫机制都进行了大量了研究。最近,注意力集中到了从半导体向铁磁体的自旋极化电子的提取问题。在研究自旋电子的提取过程时,发现了自旋阻塞效应。自旋阻塞效应物理机制是这样的:从半导体中进入铁磁金属中的自旋向上电子,在异质结界面处留下了少数自旋向下的电子,这些自旋向下的电子限制了自旋向上电子通过异质结。　　 本论文从理论上比较详细地研究了自旋提取过程中,单个铁磁金属/非磁性半导体异质结和双铁磁金属/非磁性半导体/铁磁金属异质结界面附近的自旋阻塞效应。本论文共分四章,具体内容安排如下:　　 第一章简单介绍本论文的研究背景、研究意义,以及本论文的研究内容。　　 第二章介绍了本论文所涉及到的铁磁金属/非磁性半导体异质结中自旋注入的简单理论分析,包括了非磁性半导体中非平衡自旋极化的几种产生方法、非磁性半导体的自旋注入方法、非磁性半导体的自旋输运及自旋检测方法。　　 第三章从理论上研究了单个铁磁金属/非磁性半导体异质结的自旋阻塞效应,分析该结构中形成自旋阻塞效应时的临界电流密度以及相应的电流-电压特性。　　 第四章讨论了双铁磁金属/非磁性半导体/铁磁金属异质结结构在两种磁化位形下,自旋极化率P与位置坐标x以及外加电场强度E之间的关系,并与单结的情况做了比较,发现对于双结的情况,同样可以形成自旋阻塞效应。