自旋相关波包演化的时间-能量不确定性极限

在本报告中,我们借助海森堡不等式研究了具有自旋轨道耦合的低维系统中载流子的量子输运。为展开分析,我们精心构建了一个准确的思想实验,主要基于自旋场效应晶体管现象学并考虑若干被广泛接受的量子力学有限决定论方法。在验证时间-能量不确定性关系(TEUR)在电子波包穿过半导体量子线过程中的适用性时,发现了与系统动力学行为相关的定性信息。该问题也在驻相法框架下予以探讨,以保证波包演化的鲁棒相干性,这进而对所述情形的入射能量值施加了某些限制。通过调整不同输入参数,如:入射粒子自旋极化、势垒厚度和 Rashba 自旋轨道相互作用(R-SOI)强度,我们观察到波包穿过准一维异质结构时的引人注目效应。希望其中某些效应有助于自旋电子器件设计。我们在所谓的守恒区内获得了大部分数值模拟结果。然而,对于某些势垒厚度,一些数值跌入了就 TEUR 所明确施加的理论极限而言的禁区。作为我们对 TEUR 理论验证的意外收获,由有限 R-SOI 值引起的自旋分裂被很好地观察到。