ch4自旋电子学 本讲(2学时)内容重点: (1)基本问题 自旋的注入、输运和检测 (2)注入的障碍
Ch 4 自旋电子学 本讲（2学时）内容重点： （1）基本问题 自旋的注入、输运和检测 （2）注入的障碍
基本问题 (比较 MOSFET) 设想的自旋场效应晶体管 源-旋注入 通道-旋传输 漏-旋检测 门-旋控制 门电压产生“等效 磁场” (自旋轨道), 影响自旋进动 改变“漏”电流
设想的自旋场效应晶体管 基本问题 （比较MOSFET） 源------自旋注入 通道---自旋传输 漏------自旋检测 门------自旋控制 门电压产生“等效 磁场” (自旋轨道）， 影响自旋进动 改变 “漏”电流
基本问题的含义(1) (1)自旋注入 使传导电子自旋极化” 即产生非平衡的自旋电子(占有数) n↑≠n 方法之一,光学技术。光取向或光抽运。 方法之二,电学自旋注入。(便于器件的应用)
基本问题的含义（1） （1）自旋注入 “使传导电子自旋极化” 即产生非平衡的自旋电子（占有数） n↑ ≠ n↓ 方法之一，光学技术。光取向或光抽运。 方法之二，电学自旋注入。（便于器件的应用）
基本问题的含义(2) (2)自旋传输 自旋电流从FM电极注入半导体, 会在界面和半导体内产生“累积” 自旋弛豫机制 会使得自旋的非平衡转向平衡 这个特征时间大约是几十纳秒,足够长! (3)自旋检测自旋状态的改变
基本问题的含义（2） （2）自旋传输 自旋电流从FM电极注入半导体， 会在界面和半导体内产生“累积” 自旋弛豫机制 会使得自旋的非平衡转向平衡。 这个特征时间大约是几十纳秒，足够长！ （3）自旋检测 自旋状态的改变
三种自旋注入实验 工作方式实验器件 优点 困难 1电注一电检 M/Semic结电方案 效率低 2电注一光检磁性半导体多层电方案 低温 3光生一光检 Gaas/ZnSe 实验室易实现不易应用
三种自旋注入实验 工作方式 实验器件 优点 困难 1 电注―电检 FM/Semic 结 电方案 效率低 2 电注―光检 磁性半导体多层 电方案 低温 3 光生―光检 GaAs/ZnSe 实验室易实现 不易应用