УРОКИ НАНОЕЛЕКТРОНІКИ: ТРАНСПОРТ СПІНІВ І КВАНТОВИЙ СПІНОВИЙ ЕФЕКТ ХОЛЛА В КОНЦЕПЦІЇ «ЗНИЗУ – ВГОРУ»

Ю. О. Кругляк, М. В. Стріха

Анотація


На продовження попередніх навчально-оглядових статей авторів у рамках концепції «знизу – вгору» сучасної наноелектроніки розглядається спіновий транспорт у моделі нерівноважних функцій Гріна (НРФГ) у спінорному зображенні. Описано, зокрема, спіновий вентиль, обертання магнітних контактів, прецесію спіну і обертання спінів, спінові гамільтоніани Зеємана і Рашби, квантовий спіновий ефект Холла, обчислення спінового потенціалу, чотирьохкомпонентний формат опису транспорту.

Ключові слова


нанофізика; наноелектроніка; молекулярна електроніка; «знизу– вгору»; транспорт спінів; спіновий вентиль; прецесія спіну; спінові гамільтоніани; зеєманове розщеплення; ефект Рашби; спінори; квантовий спіновий ефект Холла; метод НРФГ.

Посилання


Кругляк Ю. О., Кругляк Н. Ю., Стріха М. В. Уроки наноелектроніки: Спінтроніка в концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics and

Microsys. Techn. – 2013. – V. 10, N 2. – P. 5 – 37.

Кругляк Ю. О., Стріха М. В. Уроки наноелектроніки: Метод нерівноважних функцій Гріна: 1. Теорія // Sensor Electronics and Microsys. Techn. – 2013. – V. 10, N 3. – P. 22 – 35; 2. Модельні транспортні задачі, Ibid. – 2013. – V. 10, N 4. – P. 5 – 22.

Кругляк Ю. А., Прейсс Х., Яношек Р. Расчет электронных оболочек бензильного радикала неограниченным методом Хартри – Фока на гауссовом базисе // Ж. структ. хим. – 1971. – Т. 12, N 4.– С. 689 – 696.

Кругляк Ю. О., Прейсс Х., Яношек Р. Неемпіричний розрахунок електронної будови бензильного радикала // УФЖ. – 1970. – Т. 15, N 6. С. 977 – 985.

Kruglyak Yuri A., Ukrainsky I.I. Study of the electronic structure of alternant radicals by the DODS method // Intern. J. Quantum Chem. – 1970. – V. 4, N 1. – P. 57 – 72.

Украинский И. И., Кругляк Ю. А. Изучение электронной структуры

альтернантных радикалов методом расщепленных орбиталей // УФЖ. – 1970. – Т. 15, N 7. С. 1068 – 1081.

Рашба Э. И. Свойства полупроводников с петлей экстремумов. I.

Циклотронный и комбинированный резонанс в магнитном поле, перпендикулярном плоскости петли // ФТТ. – 1960. – Т. 2, N 6. – С. 1224 – 1238; Rashba E.I. Properties of semiconductors with an extremum loop . 1. Cyclotron and combinational resonance in a magnetic field perpendicular to the plane of the loop // Sov. Phys. Solid. State. – 1960. – V. 2. – P. 1109.

Bychkov Yu. A., Rashba E. I. Oscillatory effects and the magnetic susceptibility of carriers in inversion layers // J. Phys. C. – 1984. – V. 17, N 33. – P. 6039 – 6045.

Winkler Roland. Spin-Orbit Coupling Effects in Two-Dimensional Electron

and Hole Systems. – Berlin: Springer. – 2003. – pp. 228.

Datta Supriyo. Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on

Transport. – Hackensack, New Jersey: World Scientific Publishing Company. – 2012. – pp. 473.

Hanle Wilhelm. Uber magnetische Beeinflussung der Polarisation der

Resonanzfluorescenz // Z. Physik. – 1924. – V. 30, N 1. – P. 93 – 105.

Van Dyck R., Stoltenberg J. Pengra D. The Hanle Effect. – Washington: The University of Washington. – 2006.

Huang B., Jang Hyuk-Jae, Appelbaum Ian. Geometric dephasing-limited

Hanle effect in long distance lateral silicon spin transport devices // Appl.

Phys. Lett. – 2008. – V. 93, N 16. – P. 162508/1 – 3.

Koo H.C., Kwon J.H., Eom J., Chang J., Han S. H., Johnson M. Control of Spin Precession in a Spin-Injected Field Effect Transistor // Science. – 2009. – V. 325. – P. 1515.

Wunderlich J., Park Byong-Guk, Irvine Andrew C., Zârbo Liviu P., Rozkotová Eva, Nemec Petr, Novák Vít, Sinova Jairo, Jungwirth Tomás. Spin Hall Effect Transistor // Science. – 2010. – V. 330, N 6012. – P. 1801 – 1804.

Drune C., Roth A., Buhmann H., Hankiewicz E.M., Molenkamp L.W.,

Maciejko J., Xiao-Liang Q, ShouCheng Zhang. Spin polarization of the

quantum spin Hall edge states // Nature Physics. – 2012. – V. 8. – P. 485 – 490.

Jun-Won Rhim. Quantum Spin Hall Effect in Graphene Nanoribons: Effect

of Edge Geometry // Phys. Rev. B. – 2011. – V. 84, N 3. – P. 035402/1 – 7.

Son-Hsien Chen. Inverse quantum spin Hall effect generated by spin pumping from precessing magnetization into a graphene-based two-dimensional topological insulator // Phys. Rev B. – 2010. – V. 81. – P. 035428.

Xiao-Liang Qi, Shou-Cheng Zhang. The Quantum Spin Hall Effect and

Topological Insulators // Physics Today. – 2010. – V. 63, N 1. – P. 33.

Cangas R., Hidalgo M.A. Rashba spinorbit coupling in a two dimensional

electron system under quantum Hall regime // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. – 2009. – V. 41, N 7. –P. 1306 – 1309.

Konig M., Buhmann H., Molenkamp L. W., Hughes T., Liu C. X., Qi X. L., Zhang S. C. The Quantum Spin Hall Effect. Theory and Experiment // J. Phys. Soc. Japan. – 2008. – V. 77, N 3. – P. 031007.

Kane C.L., Mele E.J. Quantum Spin Hall Effect in Graphene // Phys. Rev.

Lett. – 2005. – V. 95. – P. 226801/1 – 4.

Jun-Won Rhim. Quantum Spin Hall Effect in Graphene Nanoribons: Effectof Edge Geometry // Phys. Rev. B. – 2011. – V. 84, N 3. – P. 035402/1 – 7.

Кругляк Ю. О., Стріха М. В. Уроки наноелектроніки: Ефект Холла і вимірювання електрохімічних потенціалів в концепції «знизу – вгору»

// Sensor Electronics and Microsys. Techn. – 2014. – V. 11, N 1. – P. 5 – 30.

Sih V., Lau W. H., Myers R. C, Horowitz V. R., Gossard A. C., Awschalom D. D. Generating Spin Currents in Semiconductors with the Spin Hall Effect // Phys. Rev. Lett. – 2006. – V. 97, N 9. – P. 096605/1 – 4.

Кругляк Ю. О., Кругляк Н. Ю., Стріха М. В. Уроки наноелектроніки:

Виникнення струму, формулювання закону Ома і моди провідності в

концепції «знизу – вгору» // Sensor Electronics and Microsys. Techn. –

– V. 9, N 4. – P. 5 – 29.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2014.2.108148

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2014 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)