若干非平衡系统中的局域自旋的磁交换相互作用的研究

发布时间：2021-10-19 12:58

　　随着微电子技术的发展,在微观尺度上控制磁相互作用成为一个重要的研究课题。其中最有效的方法之一是通过Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida（RKKY）间接交换相互作用来控制磁相互作用。RKKY间接交换相互作用是指局域自旋通过传导电子所产生的一种间接的磁交换相互作用。早期人们研究了局域自旋通过平衡态的自由电子气、石墨烯、量子点等系统所产生的RKKY间接交换相互作用。最近,人们研究了局域自旋通过非平衡的开放量子系统所产生的RKKY间接交换相互作用,发现会产生各向异性的海森堡相互作用和DM相互作用。本文在此基础上,研究了局域自旋通过若干个非平衡的开放量子系统所产生的间接磁交换相互作用。首先,我们研究了局域自旋通过具有自旋轨道耦合的传导电子系统所产生的间接磁交换相互作用。我们应用非平衡态格林函数的方法推导出在二阶微扰近似下的磁相互作用系数的解析表达式。并且通过对非平衡态格林函数的对称性分析,给出了产生各种相互作用的条件。当系统中既无电流也无自旋流（即平衡态）时或者系统中只有电流没有自旋流（即存在与自旋无关的偏置电压）时,会产生各向异性的海森堡相互作用和反对称DM相互作用。并... 

【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 基本概念和背景
    1.1 物质的磁性
        1.1.1 磁性的起源与分类
        1.1.2 磁相互作用
        1.1.3 间接相互作用
    1.2 自旋电子学
        1.2.1 自旋流
        1.2.2 自旋轨道耦合
    1.3 非平衡态格林函数
        1.3.1 非平衡态格林函数的定义
        1.3.2 Langreth定理
        1.3.3 Keldysh方程
        1.3.4 运动方程及其解
    1.4 超导和反常格林函数
    1.5 周期驱动系统的Floquet理论
        1.5.1 Floquet定理
        1.5.2 Floquet格林函数
    1.6 本论文的主要研究工作
第二章 传导电子的自旋轨道耦合对局域自旋的磁交换相互作用的影响
    2.1 引言
    2.2 模型和方法
        2.2.1 模型
        2.2.2 计算方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 对称性分析
        2.3.2 数值结果
    2.4 本章小结
第三章 超导传导电子系统对局域自旋的磁交换相互作用的影响
    3.1 引言
    3.2 模型和方法
        3.2.1 模型
        3.2.2 计算方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 对称性分析
        3.3.2 数值结果
    3.4 本章小结
第四章 周期驱动的传导电子系统对局域自旋的磁交换相互作用的影响
    4.1 引言
    4.2 模型和方法
        4.2.1 模型
        4.2.2 计算方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 对称性分析
        4.3.2 数值结果
    4.4 本章小结
第五章 具有自旋轨道耦合的周期驱动的传导电子系统对局域自旋的磁交换相互作用的影响
    5.1 引言
    5.2 模型和方法
        5.2.1 模型
        5.2.2 计算方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 对称性分析
        5.3.2 数值结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性材料新近进展[J]. 都有为.  物理. 2006(09)



本文编号：3444916