Rashba自旋-轨道相互作用影响下量子盘中强耦合磁极化子性质的研究.pdf

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1、物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．17(2014)177803Rashba自旋．轨道相互作用影响下量子盘中强耦合磁极化子性质的研究冰白旭芳)乌云其木格)辛伟2)额尔敦朝鲁2)十1)(内蒙古民族大学物理与电子信息学院，通辽028043)2)(河北科技师范学院物理系，秦皇岛066004)(2014年2月25日收到；2014年5月8日收到修改稿)本文基于Lee．Low．Pines幺正变换法，采用Tokuda改进的线性组合算符法研究了Rashba自旋一轨道相互作用效应下量子盘中强耦合磁极化子的性质．结果表明，磁极化子的相

2、互作用能易的取值随量子盘横向受限强度∽、外磁场的回旋频率、电子一LO声子耦合强度和量子盘厚度的变化均与磁极化子的状态性质密切相关；磁极化子的平均声子数随，u0和Q的增加而增大，随的增加而振荡减小；在Rashba自旋．轨道相互作用效应影响下磁极化子的有效质量将劈裂为m，m=_两种，它们随，∽0和OL的增加而增大，随的增加而振荡减小；在研究量子盘中磁极化子问题时，电子一LO声子耦合和Rashba自旋．轨道相互作用效应的影响不可忽略，但Rashba自旋．轨道相互作用和极化子效应对磁极化子的影响只有在电子运动的速率较慢时显著．关键词：量子盘

3、，Rashba自旋一轨道相互作用，磁极化子，相互作用能PACS：78．67．Hc，71．38．一k，71．38．MxDOI"10．7498／aps．63．177803子计算机和Rashba效应对有外磁场影响的不对称1引言量子点的影响．Tsitshvili等【13J从量子点中单电子的薛定谔方程出发精确求解了在磁场、自旋一轨道随着半导体器件制造工艺的发展，极大的推动耦合和hard—wall限制势共同作用下电子的波函了人们对低维系统的广泛研究，尤其是，近年来，半数、能级和自旋反向弛豫时间．Tapash等[14]深入导体量子点的性质引起了学

4、者广泛的兴趣[1-5】，这研究了Bychkov—Rashba效应影响下量子点中几个是因为量子点作为基础可以制造各种介观半导体电子的相互作用．最近，一些学者对Rashba效应器件．另外，自旋电子学的发展更使得人们对量子影响下量子点中极化子的性质进行了研究．这是点中的自旋现象引起了极大的兴趣【0_8】．目前，研因为考虑到大多数的纳米结构是离子晶体或极性究自旋电子学的一个重要分支是，在量子点这个材料，电子一声子耦合强烈的影响着它们的物理性模型上研究Rashba[0】自旋一轨道相互作用(spin-质【】，同时，在这些低维纳米系统中，自旋一轨

5、道orbitinteraction1和Dressalhaus[1o】自旋一轨道耦耦合作用很强，而且耦合强度可以通过栅电压来合效应．它们可应用在自旋晶体管、自旋过滤器、调节和控制，因此在利用半导体量子点等纳米材自旋波导等电子器件上．Governale[11】研究了量子料制备量子器件时，自旋对量子点中极化子性质点中的Rashba自旋一轨道耦合，Bandyopdhyay[12】的影响不容忽略．Liu等【16]研究了Rashba自旋相研究了基于量子点中Rashba效应的自聚合纳米量互作用引起极化子基态能量随电子面密度或波矢河北省自然科学基金

6、(批准号：E2013407119)、河北省高等院校科学技术研究重点项目(批准号ZD201310081和内蒙古自治区高等学校科学研究项目(批准号：NJZY14189)资助的课题．t通讯作者．E-maiheerdunchaolu~163．com◎2014中国物理学会ChinesePhysicalSocietyt：／／wulixb．hy．ac．cn易物理学报ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．17(2014)177803的变化而分裂的情况．Li等[17,18]在考虑Rashba)：Iz／，(3)效应影响下采用线性组合算符法研究了

7、量子点中10，

8、子的许多研究都局限在纯二维情形f即二维Hso(p+)]㈥量子点)，究其原因是，l~shba自旋一轨道耦合起源是磁场下Rashba自旋一轨道相互作用对哈密顿于结构反演不对称，材料结构的非中心对称性将量的贡献，OLR为Rashba自旋一轨