Введение
1 Туннельные явления в твердотельных структурах 15
1.1 Метод расчета коэффициента прохождения через барьер 15
1.1.1 Прохождение частицы через потенциальный барьер 15
1.1.2 Резонансное туннелирование 16
1.1.3 Спин-зависимое туннелирование через барьер со спин-орбитальным взаимодействием 21
1.3 Пример применения метода туннельного гамильтониана. Инжекция дырок в среду с прыжковой проводимостью
1.3.1 Задача об инжекции дырок в органические молекулярные твердые тела 31
1.3.2 Теоретическое описание 33
1.3.3 Результаты расчётов туннельной инжекции дырок
1.4 Резонансная туннельная гибридизация 40
1.5 Определение сдвига энергии из фазы рассеяния 46
2 Туннелирование между двумерными слоями со спин-орбитальным взаимодействием 50
2.1 Введение 50
2.1.1 Туннелирование между двумерными слоями 50
2.1.2 Спин-орбитальное взаимодействие 51
2.1.3 Постановка задачи
2.2 Теория 55
2.3 Результаты расчетов. Частные случаи
2.3.1 Одинаковое спин-орбитальное взаимодействие в слоях 63
2.3.2 Спин-орбитальное взаимодействие Рашбы 65
2.3.3 Случай "spin helix" 66
2.3.4 Взаимодействия Рашбы и Дрессехауза в произвольном соотношении 69
2.4 Оценки и анализ существующих экспериментальных данных 71
2.4.1 Гетероструктуры AlGaAs/GaAs п-типа 71
2.4.2 Гетероструктуры AlGaAs/GaAs р-типа 74
2.4.3 Экспериментальное определение параметров спин-орбитального взаимодействия 77
2.4.4 Гетероструктуры Ge/SiGe 79
2.5 Краткие итоги 81
3 Резонансно-туннельная гибридизация и оптические свойства гете роструктур с магнитными примесями 83
3.1 Введение 83
3.2 Туннелирование между связанным состоянием и квантовой ямой 85
3.3 Влияние резонансно-туннельной гибридизации на прямые излуча-тельные переходы
3.4 Оптическая поляризация фотолюминесценции при резонансно-туннельной гибридизации 96
3.5 Электростатический эффект 101
3.6 Сравнение с экспериментальными данными 104
3.7 Краткие итоги 107
4 Спин-зависимая туннельная рекомбинация в гетероструктурах 108
4.1 Введение 108
4.2 Теория спин-зависимой туннельной рекомбинации
4.2.1 Резонансный случай 113
4.2.2 Нерезонансный случай 116
4.2.3 Резонансный и нерезонансный вклады, зависимость от температуры 119
4.3 Спин-зависимая туннельная рекомбинация в гетероструктурах (Ga,Mn)As 121
4.3.1 Расчет временной зависимости интенсивности и циркулярной поляризации 121
4.3.2 Сравнение с экспериментальными данными 123
4.3.3 Вклады динамической поляризации и поляризации равновесных носителей 125
4.4 Краткие итоги 126
5 Резонансное косвенное обменное взаимодействие в полупроводниковых гетероструктурах 128
5.1 Введение 128
5.1.1 Обменное взаимодействие 128
5.1.2 Косвенное обменное взаимодействие через свободные носители 132
5.1.3 Косвенный обмен в гетероструктурах (Ga,Mn)As 135
5.1.4 Непертурбативное вычисление косвенного обмена 138
5.2 Косвенное обменное взаимодействие магнитных центров через свободные носителей 140
5.2.1 Косвенное обменное взаимодействие в одномерном случае 140
5.2.2 Косвенное обменное взаимодействие в двумерном случае 142
5.3 Резонансный косвенный обмен через пространственно отделённый проводящий канал 146
5.3.1 Резонансный косвенный обмен в двумерном случае 146
5.3.2 Резонансный косвенный обмен в одномерном случае 153
5.4 Резонансный косвенный обмен в гетероструктурах на основе InGaAs с дельта-слоем Мп 158
5.5 Краткие итоги 168
6 Резонансное косвенное обменное взаимодействие в структурах на основе графена 169
6.1 Введение 169
6.2 Общая теория косвенного обменного взаимодействия в структурах на основе графена 171
6.2.1 Эффективный гамильтониан графена в приближении ближайших соседей 171
6.2.2 Общая теория для структур на основе графена
6.3 Резонансный косвенный обмен в углеродных нанотрубках 177
6.4 Резонансный косвенный обмен в графене 181
6.4.1 Введение 181
6.4.2 Метод расчета 181
6.4.3 Результаты 187
6.4.4 Модуляция магнитных свойств полем с помощью затвора 191 6.5 Краткие итоги 192
Заключение 194
Список литературы
