تاثیر میدان مغناطیسی بر روی رسانش الکتریکی در نانوساختارهای حلقوی

هدف اصلی این تحقیق، تاثیر میدان مغناطیسی روی رسانش الکتریکی نانوساختار در مدل بستگی قوی است. بدین منظور ابتدا فرض کردیم که ذره های باردار و میدان مغناطیسی مستقیماً با یک دیگر برهم کنش ندارند، نتایج نشان می دهد که اثر آهارانف- بوهم روی رسانش الکتریکی حلقه تاثیر می گذارد و رسانش الکتریکی را کمتر می کند. اگر میدان مغناطیسی به اندازه کافی قوی باشد رسانش الکتریکی به طور کامل صفر می شود. در ادامه تاثیر برهم کنش میدان مغناطیسی خارجی روی رسانش الکتریکی با در نظر گرفتن برهم کنش میدان مغناطیسی با اسپین حامل ها را بررسی کردیم. در این قسمت دیده می شود که هرگاه الکترون با اسپین بالا وارد سیم کوانتومی شود، می تواند با اسپین پایین خارج شود و بالعکس. به عبارت دیگر می توان به کمک این پدیده، یک ابزار فیلتر اسپین طراحی کرد به طوری که اسپین های خروجی پلاریزه باشند. در این قسمت مدل فوق را به نانوبلور مغناطیسی تعمیم داده ایم. نتایج نشان می دهد که در غیاب میدان مغناطیسی برای یک نانوبلور ایده آل مکعبی ساده رسانش الکتریکی به صورت پله ای حول انرژی جایگاهی و به صورت متقارن به دست می آید، ولی با در نظر گرفتن پدیده ی فرومغناطیس هم رسانش کل کم می شود و از حالت پله ای خارج می شود و هم این که تقارن منحنی رسانش حول انرژی جایگاهی صفر از بین می رود. در نهایت به مطالعه ی رسانش الکتریکی یک نانو حلقه پرداخته شده که به طور هم زمان برهم کنش میدان مغناطیسی با اسپین حامل ها و برهم کنش میدان مغناطیسی با تکانه ی زاویه ای در نظر گرفته می شود، نتایج این بخش نشان می دهد که رسانش الکتریکی به صورت نوسانی کاهش پیدا می کند و این رفتار ناشی از هر دو اثر برهم کنش میدان مغناطیسی با اسپین و تکانه ی زاویه ای است.