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1、项目批准号90303012申请代码A040202归口管理部门收件日期国家自然科学基金资助项目结题报告资助类别：重大研究计划亚类说明：面上项目附注说明：理论物理学及其交叉科学若干前沿问题项目名称：自旋电子学的自旋去相干及自旋输运理论研究负责人：吴明卫电话：0551-3603524电子邮件：mwwu@ustc.edu.cn依托单位：中国科学技术大学联系人：赵乌兰电话：0551－3601957资助金额：25(万元)累计拨款：25.0000(万元)执行年限：2004.01-2006.12填表日期：2007年1月16日443820国家自然科学
2、基金委员会制（2004年11月）国家自然科学基金资助项目结题报告项目摘要中文摘要(500字以内)：围绕着自旋电子学中自旋的进动、驰豫、去相位以及自旋输运这些重要问题，从多体、单体以及介观物理三个层面展开系统的研究，取得了一系列有特色的创新性成果。文章被他人多次引用。有些理论预言已被其后的实验验证。关键词(不超过5个，用分号分开):自旋电子学；自旋输运；自旋去相位；自旋调控Abstract(limitedto500words)：Wuperformedasystemeticinvestigationonspinprecession,sp
3、inrelaxationanddephasing,andspintransportfrommany-body,single-particleandmesoscopicapproaches.Wehaveobtainedmanynovelandimportantresults.Ourresultsarefrequentlycitedbyothergroups.Someofourtheoreticalpredictionshavebeenrealizedexperimentally.Keywords(limitedto5keywords,
4、seperatedby;):Spintronics;SpinTransport;SpinDephasing;SpinManipulation第4页国家自然科学基金资助项目结题报告报告正文围绕着自旋电子学中自旋的进动、驰豫、去相位以及自旋输运这些重要问题，从多体、单体以及介观物理三个层面展开研究，超额完成了研究计划，取得了一系列有特色的创新性成果。三年来，共完成SCI论文21篇，其中Phys.Rev.B12篇；Appl.Phys.Lett.4篇；J.Appl.Phys.3篇，Phys.Lett.A及Chin.Phys.Lett.各1篇
5、。这些论文被他人引用（包括在arxiv上被引）99次，最高单篇他引24次。分别被邀请在2004年美国的IEEE会议、2005年美国的ACS会议、日本的IEEE-Nano2005及巴西的拉美表面科学会议上作邀请报告。2006年被邀请在俄罗斯Ioffe研究所举办的半导体冬季学校上作1个半小时的（只有两个邀请报告为1个半小时）自旋电子学讲座。今年年底又收到邀请，在2007年哥伦比亚举办的LDSD-2007、白俄罗斯举办的Nano-2007及美国举办的FOPS-2007国际会议上作邀请报告。下面，我们从多体、单体及介观三个方面报告我们的研究
6、成果。一、多体方面：1自旋迟豫与自旋去相位1．在我们以前工作的基础上，我们成功地将热电子效应引入了自旋电子学，这在自旋电子学领域中尚属首次。众所周知，半导体热电子效应是由于小样品两端小的电位差可以对应于一个极大的电场，从而导致的远离平衡的效应。以往在电的输运中已有广泛研究，所用的方法无外乎MonteCarlo方法及平衡方程方法。在引入自旋轨道耦合后，上面两种方法都无法真正地描述在强场下的自旋的动力学。而在我们的理论框架中，这一效应可以得到很好的描述[1]，从而给出了很多预言。特别值得指出的是：我们在2003年最早提出，又在[1]中进
7、一步讨论的自旋寿命随极化急剧增加这一远离平衡的预言，今年底已被德国Resensburg大学的实验组证实[D.Stich,J.Zhou,T.Korn,D.Schuh,W.Wegscheider,M.W.Wu,andC.Schüller，cond-mat/0612477]。进一步地，我们引入了多带的自旋动力学，在近、远离平衡下第一次明确了为什么有时自旋去相位时间会随温度上升，而有时却下降[2]。[1]M.Q.Weng,M.W.Wu,andL.Jiang,"Hot-electroneffectinspindephasinginn-type
8、GaAsquantumwells",Phys.Rev.B69,245320(2004).[2]M.Q.WengandM.W.Wu,"Multi-subbandeffectinspindephasinginsemiconductorqu
