اثر جفت شدگی راشبا بر خواص ترابردی الکترونی و مغناطیسی حلقه ها و دیسک های گرافینی

نانوالکترونیک شاخه¬ای از علم و فناوری نانو است که بیشتر درباره الکترونیک وابسته به اسپین یا اسپینترونیک بحث می کند. از سال 1990 که ترانزیستور اثر میدانی اسپینی مبتنی بر برهم کنش اسپین-مدار پیشنهاد شد تاکنون کوشش زیادی برای تزریق و آشکارسازی جریان¬های اسپین قطبیده در ماده نیمه رسانا انجام گرفته است که باعث گسترش اسپینترونیک شده است. مطالعه ی خواص ترابردی بار و اسپین در حضور برهم¬کنش اسپین- مدار از اهمیت بنیادی و کاربردی خاصی برخوردار است. در این پایان نامه، رسانندگی وابسته به اسپین و قطبش برای نانوساختارهای لبه زیگزاگ به شکل های مثلثی و شش ضلعی به صورت دیسک و حلقه با دو پهنای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته اند. این ساختارها به صورت کانال بین دو رابط به شکل نانونوار دسته مبلی نیمه نامتناهی غیر مغناطیسی با پهنای یکسان قرار می گیرند. همچنین در شش ضلعی دو حالت برای مکان رابط ها، یکی حالت مجاور و دیگری روبروی هم بررسی شده است. ضریب عبور وابسته به اسپین و قطبش با به کارگیری مدل تنگ بست و روابط لاندائور بوتیکر و تابع گرین محاسبه شده و این محاسبات در حضوربرهم کنش اسپین مدار راشبا انجام گرفته است. پس از بررسی نمودارهای مربوط به ترابرد و قطبش، مشاهده شد که تغییر هندسه و پهنای کانال و نیز تغییر مکان رابط ها بر نوسانات و مقدار گاف در ترابرد الکترون هایی که با یک جهت اسپینی خاص از رابط خارج می شوند و همچنین در منحنی قطبش کل بسیار تاثیر گذار است. ترابرد الکترون هایی که با اسپین بالا (پائین) وارد و با (بدون) تغییر جهت اسپین خارج می شوند در تمام شکل ها با افزایش پارامتر راشبا افزایش (کاهش) می یابد. در همه ی حالت ها با افزایش پارامتر راشبا قطبش افزایش می یابد و در حالت دیسک شش ضلعی با رابط های مجاور با پهنای بیشتر، بیشینه ی قطبش عدد بزرگتری معادل 53/. را نشان می دهد.