اثر برهم کنش های اسپین-مدار درسل هاس و راشبا بر زمان عبور الکترون در ساختارهای مغناطیسی نامتقارن

در این پژوهش فرایندهای تونل زنی وابسته به اسپین الکترون ها را از ساختارهای نامتجانس مغناطیسی به صورت فرومغناطیس/نیمرسانا/فرومغناطیس مورد بررسی قرار داده و تاثیر دو برهم کنش اسپین- مدار درسل هاس و راشبا را به طور جداگانه بر این فرایندها به دست آورده ایم. سپس این دو برهم کنش اسپین- مدار را در یک ساختار مرکب به صورت فرومغناطیس/نیمرسانا (با برهم کنش درسل هاس)/نیمرسانا(با برهم کنش راشبا)/فرومغناطیس جمع کرده و تاثیر حضور همزمان آنها را در افزایش قطبش اسپینی در عبور (گذر) الکترون ها از این ساختار مورد بحث و بررسی قرار داده ایم. نتایج نشان می دهد که در این ساختار مرکب با انتخاب طول مناسبی از دو نیمرسانا و تنظیم شدت برهم کنش راشبا و همچنین بردار موج موازی الکترون ها (که باعث تغییر اثرگذاری برهم کنش درسل هاس می گردد)، می توان به جدایی اسپینی قابل ملاحظه ای در ضریب عبوردهی و زمان تونل زنی الکترون ها دست یافت. همچنین ضمن تایید برخی نتایج دیگران در مورد ساختارهای ساده برخی دیگر از نتایج آنها را اصلاح کردیم، مانند تاثیر برهم کنش راشبا بر زمان تونل زنی الکترون ها که نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان داد که افزایش شدت برهم کنش راشبا زمان تونل زنی الکترون-های اسپین بالا را افزایش در حالیکه زمان تونل زنی الکترون های اسپین پایین را کاهش می دهد. این نتایج از نقطه نظر ابزاری در اسپینترونیک می توانند مهم باشند. علاوه براین، اثر سایز کوانتومی نیز در فرایند تونل زنی الکترون ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که به دلیل وجود این اثر، زمان گذر با افزایش طول نیمرسانا به طور خطی افزایش نمی یابد بلکه رفتاری پله-ای دارد.