二维电子系统的自旋特性：谷简并度与有限厚度效应
强关联电子
2011-06-03 v1
摘要
通过在 Singwi 等人 (STLS) 的自洽平均场理论中确定基态能量对自旋极化的依赖关系，计算了二维电子系统的自旋磁化率。给出了三种不同器件的结果，即 Si(100) 反型层、AlAs 量子阱和 GaAs 异质结绝缘栅场效应晶体管。我们发现，在大部分实验密度范围内，Si(100) 系统的计算结果与实验吻合得相当好，而 AlAs 和 GaAs 系统的吻合程度则不太令人满意；然而，在所有情况下，纳入器件特征参数（如谷简并度、有限横向厚度等）都至关重要。此外，STLS 理论预测，在足够低的电子密度下，无论谷简并度和/或有限厚度如何，都会发生突发的自旋极化转变，且部分自旋极化态始终不稳定。而且，在 Si(100) 反型层中，自旋极化转变之前会同时发生谷极化和自旋极化；然而，对于其零厚度模型，这些转变与最近的量子蒙特卡罗模拟严重不符。STLS 理论的这一缺陷源于其在处理电子关联方面的不精确性，而随着独立分量（自旋和谷）数目的增加，电子关联变得越来越重要。
引用
@article{arxiv.1106.0471,
title = {Spin properties of a two dimensional electron system: valley degeneracy and finite thickness effects},
author = {R. K. Moudgil and Krishan Kumar and Gaetano Senatore},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.0471},
year = {2011}
}
备注
10 pages, 13 figures, submitted to Phys. Rev. B