隨著科技的發(fā)展,人們對信息材料器件的要求逐漸向具有小型化、低功耗等優(yōu)點(diǎn),但由于通過傳統(tǒng)微電子學(xué)中電子的荷電性來處理信息有著尺寸、能耗等問題的限制,因此在此背景下產(chǎn)生了集成了磁學(xué)、電子學(xué)以及信息學(xué)并主要以研究電子的自旋性質(zhì)的新型綜合學(xué)科——自旋電子學(xué),其中自旋軌道耦合效應(yīng)是自旋電子器件中極為重要的物理特性。而我們所研究的異質(zhì)結(jié)中諸多性質(zhì)可以通過界面場以及襯底自身的性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)電子自旋的調(diào)控,因此近些年來成為了大家的研究熱點(diǎn)。我們知道鐵電材料具有鐵電極化和壓電、熱電等物理特性,基于鐵電半導(dǎo)體材料的性質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)更多的新型電子器件。近些年,體材料GeTe因?yàn)槠浔旧龛F電體材料本身具有巨大的Rashba自旋軌道耦合效應(yīng),吸引了大家在自旋場效應(yīng)晶體管發(fā)展領(lǐng)域的研究興趣。同時,自旋電子學(xué)也可以應(yīng)用于磁性存儲材料,對于電子自旋的調(diào)控也還適用于磁性金屬/氧化物體系,在界面場下對磁晶各向異性實(shí)現(xiàn)調(diào)控為磁性調(diào)控有效手段之一。因此本文通過第一性原理計算,對鐵電半導(dǎo)體材料GeTe的自旋軌道耦合效應(yīng)以及對磁性金屬/氧化物體系的磁晶各向異性進(jìn)行理論計算,主要內(nèi)容如下:1.對鐵電復(fù)合材料GeTe/InP進(jìn)行理論研究,深入... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 半導(dǎo)體中的Rashba自旋軌道耦合效應(yīng)
        1.2.1 Rashba效應(yīng)
        1.2.2 Rashba效應(yīng)的進(jìn)展
    1.3 磁晶各向異性
    1.4 鐵電Rashba半導(dǎo)體的發(fā)展
    1.5 研究出發(fā)點(diǎn)及基本框架
        1.5.1 選題出發(fā)點(diǎn)
        1.5.2 基本框架
第二章 第一性原理計算方法
    2.1 薛定諤方程和絕熱近似
    2.2 Hartree-Fock近似
    2.3 密度泛函理論
        2.3.1 Hohenberg-Kohn理論
        2.3.2 Kohn-Sham方程
    2.4 交換關(guān)聯(lián)泛函
        2.4.1 局域密度近似
        2.4.2 廣義梯度近似
    2.5 Kohn-Sham方程的解析
        2.5.1 平面波展開
        2.5.2 贗勢
        2.5.3 投影綴加平面波
    2.6 VASP軟件包
第三章 鐵電極化調(diào)控GeTe/InP的Rashba自旋劈裂
    3.1 引言
    3.2 模型結(jié)構(gòu)與計算細(xì)節(jié)
    3.3 計算結(jié)果與分析
        3.3.1 鐵電場調(diào)控GeTe(111)晶體
        3.3.2 GeTe/InP界面電勢分析
        3.3.3 鐵電場調(diào)控GeTe(111)/InP(111)
        3.3.4 鐵電場調(diào)控電子自旋
    3.4 本章小結(jié)
第四章 界面調(diào)控Fe/SrTiO_3磁晶各向異性
    4.1 引言
    4.2 模型結(jié)構(gòu)與計算方法
    4.3 計算結(jié)果與分析
        4.3.1 鐵電場調(diào)控Fe/SrTiO_3的磁學(xué)性質(zhì)
        4.3.2 態(tài)密度及電荷轉(zhuǎn)移分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄：攻讀碩士學(xué)位期間研究成果及獎勵
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A new pathway towards all-electric spintronics:electric-field control of spin states through surface/interface effects[J]. GONG ShiJing,DING HangChen,ZHU WanJiao,DUAN ChunGang,ZHU ZiQiang,CHU JunHao.  Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2013(01)



本文編號：3166667