硅与锗核壳纳米线中的自旋极化输运
介观与纳米尺度物理
2016-04-13 v1
摘要
我们使用半经典蒙特卡洛模拟方法研究超薄 Si-Core/Ge-Shell 与 Ge-Core/Si-Shell 纳米线系统中的自旋极化电子输运。电子自旋退相干在纳米线中主要由于 D'yakonov-Perel 退相干（DP-mechanism）与 Elliott-Yafet 退相干（EY-mechanism）发生。我们研究了 Si-Core/Ge-Shell 纳米线中自旋退相干对超薄硅核直径的依赖，以及 Ge-Core/Si-Shell 纳米线中对锗核直径的依赖。自旋退相干长度随核直径从 1 nm 到 9 nm 的变化表明，在 Si-Core/Ge-Shell 纳米线中自旋退相干长度随 Si 核直径增大而增加，在 Ge-Core/Si-Shell 纳米线中自旋退相干长度随 Ge 核直径增大而减小。随后我们研究了自旋退相干长度随外加横向电场从 20 kV/cm 到 100 kV/cm 变化的变异。在电场依赖研究中，我们发现自旋退相干长度对施加电场弱依赖。最后，我们研究了自旋退相干长度在 4 K 到 377 K 温度范围内的变化。在此模拟研究中，我们发现对于 Si-Core/Ge-Shell 与 Ge-Core/Si-Shell 纳米线系统，自旋退相干长度均表现出对温度的强烈依赖，且自旋退相干长度随温度从室温范围降低而增加。
引用
@article{arxiv.1604.03283,
title = {Spin Polarized Transport in Core Shell Nanowire of Silicon and Germanium},
author = {Bhupesh Bishnoi and Bahniman Ghosh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.03283},
year = {2016}
}