شبیه سازی اثرات زبری سطوح مشترک بر ترابرد الکتریکی در نانوساختارهای مغناطیسی

در پایان نامه حاضر، به بررسی و مطالعه ی اثرات ناهمواری فصل مشترک بر روی ترابرد الکتریکی وابسته به اسپین در نانو ساختارهای غیرمغناطیسی و مغناطیسی در رژیم همدوس می پردازیم. در محاسبات از روش ماتریس انتقال و تقریب جرم موثر و در تعیین مغناطش قطعات نیمرسانای مغناطیسی در اتصالات، از تقریب میدان متوسط استفاده شده است. برای توصیفی نزدیک تر به واقعیت از ترابرد الکتریکی در نانوساختارها، ناهمواری ها در فصل مشترک در قالب مدل های منظم و نامنظم لحاظ شده است. علاوه بر اثر ناهمواری سطح، اثر پارامترهای دیگری مانند ولتاژ، دما و ضخامت لایه ی غیرمغناطیسی (چاه کوانتمی) نیز بر رفتار کمیت های مهم احتمال عبوردهی، مقاومت مغناطیسی تونل زنی و قطبش اسپینی، بررسی شده است. نتایج محاسبات عددی نشان می دهد که ناهمواری در سطوح مشترک به دلیل باز شدن کانال های رسانشی اضافه، احتمال عبوردهی را در نانوساختارهای مغناطیسی کاهش می دهد. هم چنین کنترل دما در ساختارهای نیمرسانای مغناطیسی باعث افزایش اثر فیلتر اسپینی در این اتصالات می شود. مطالعات حاضر می تواند در بهبود ساخت ادوات اسپینترونیکی نظیر دیودهای تونل زنی تشدیدی اسپینی، فیلترهای اسپینی قوی و حافظه های کامپیوتری مغناطیسی، مفید باشد.