نام پژوهشگر: هدیه کشتگر
هدیه کشتگر مالک زارعیان
اثر اسپینی هال (she) نامی است که به مجموعه ای از پدیده هایی گفته می شود که دو خصوصیت اساسی و مهم دارند: (1) جریان الکتریکی طولی در نمونه ای از نیمه رسانای پارامغناطیسی یا فلزی منجر به جریان اسپینی عرضی و انباشتگی اسپینی در لبه های عرضی می شود؛ (2) she نیازی به اعمال میدان مغناطیسی خارجی و یا نظم مغناطیسی نمونه در حالت تعادل ندارد. در عوض متکی بر حضور جفت شدگی های اسپین- مدار (so) در نمونه می باشد. جفت شدگی so درجه ی آزادی اسپینی را وا می دارد تا به محیط مداری خود پاسخ دهد. در جامدات این جفت شدگی منجر به پدیده ی جالبی به صورت شکافتگی اسپین حالت های الکترونی در سیستم هایی با عدم تقارن انعکاسی می شود، به گونه ای که این شکافتگی به طور آشکاری نسبت به شکافتگی زیمان الکترون های آزاد از نظر مقدار افزایش یافته است. در این پایان نامه مروری داریم بر زمینه ی تئوری اثر اسپینی هال، اثرات جفت شدگی so و ذکر خلاصه ای از مهم ترین نتایج. هامیلتونی های موثر so را توضیح می دهیم و اینکه چگونه از ساختار نواری ناشی می شوند و چگونه می توان آن ها را از ملاحظات تقارنی فهمید. طیف کامل حالت های الکترونی در نمونه ای از گاز الکترونی دو بعدی (2deg) محدود با برهمکنش so راشبا را بررسی می کنیم و سپس به کمک روش پراکندگی رسانش در دو سیستم تمیز را مورد مطالعه قرار می دهیم: (1) گاز الکترونی دو بعدی بالستیک با مرزی بین دو ناحیه با و بدون برهمکنش اسپین- مدار راشیا و (2) اتصال بالستیک گاز الکترونی دو بعدی در حضور جفت شدگی اسپین- مدار راشبا/ ابررسانا. در سیستم اول مشاهده می کنیم که برای پرتویی با زاویه فرود غیر صفر، الکترون های عبوری به دو مولفه ی قطبش اسپینی با زوایای انتشار متفاوت شکافته می شوند. همچنین در هر دو سیستم با افزایش قدرت برهمکنش راشبا، رسانش کاهش می یابد