四端双量子点系统中的自旋和电荷能斯特效应∗

郑军 李春雷 杨曦 郭永4)

1)(渤海大学新能源学院,锦州 121013)2)(首都师范大学初等教育学院,北京 100048)3)(清华大学物理系,北京 100084)4)(量子物质科学协同创新中心,北京 100084)

四端双量子点系统中的自旋和电荷能斯特效应∗

郑军1)†李春雷2)杨曦3)郭永3)4)

1)(渤海大学新能源学院,锦州 121013)2)(首都师范大学初等教育学院,北京 100048)3)(清华大学物理系,北京 100084)4)(量子物质科学协同创新中心,北京 100084)

(2016年12月20日收到;2017年1月20日收到修改稿)

基于非平衡态格林函数方法,理论研究了与四个电极耦合的双量子点系统中的自旋和电荷能斯特效应,考虑了不同电极的磁动量结构和量子点内以及量子点间电子的库仑相互作用对热电效应的影响.结果表明铁磁端口中的磁化方向能够有效地调节能斯特效应:当电极1和电极3中的磁化方向反平行排列时,通过施加横向的温度梯度,系统中将会出现纯的自旋能斯特效应;当电极4从普通金属端口转变为铁磁金属端口时,将同时观测到电荷和自旋能斯特效应.研究发现,能斯特效应对于铁磁电极极化强度的依赖程度较弱,但对库仑排斥作用十分敏感.在量子点内和点间库仑排斥作用的影响下,自旋及电荷能斯特系数有望提高两个数量级.

量子点,能斯特效应,库仑相互作用

1 引 言

随着电子元件集成度的提高,功耗及其相关的散热问题对器件性能的影响愈发明显.如何控制和再利用微型结构中的热能,对包括自旋电子学在内的电子科技有着重要意……