Fermionok spin S=1/2 függő jelenségei mágneses nanoszerkezetekben és nanoelemekben

Eredeti címe:

Spin S=1/2 Dependent Phenomena of Fermions in Magnetic Nanostructures & Nanoelements

Könyv tartalma:

A spin fél-fermionok szórása mágneses nanoelemeket tartalmazó többrétegű rendszerekben széleskörű lehetőséget nyújt az anyagok olyan transzporttulajdonságainak feltárására, mint a vezetőképesség, a koherens ellenállás és az elektromos áram spin-polarizációja. A spinfüggő szórás diagnosztikai eszközként szolgál maguknak a mágneses elemeknek a mágneses szerkezetének vizsgálatához is.

Elméleti szempontból az egydimenziós szórásprobléma megoldása a spin-polarizált hullámok átviteli mátrixproblémájára redukálódik egy véges potenciálgátakból álló, klasszikus mágnesezési vektorokkal jellemzett rendszeren. Ezek kombinációja a beeső hullám spin-polarizációjának vektorával együtt a határfelületi irányokkal általánosan kollineáris, és bizonyos esetekben nem koplanáris irányú felosztott rendszert alkot. Ennek eredményeként a rendszer összetettebbé és további szabadsági fokokkal gazdagabbá válik.

A transzport- és mágneses jellemzők lényegesen függnek ezektől a szabadságfokoktól, és sok esetben lehetővé teszik azok szabályozását. Vegyünk például egy olyan rendszert, amely két, nem kollineáris mágnesezettségű gátból áll.

Megmutatjuk, hogy rendelkezik az alapvető „spintronikus” tulajdonságokkal; ezek közé tartozik az óriási mágneses ellenállás és a szelephatás. Emellett az optikában Malus-effektusként ismert hatáshoz hasonló hatás is lehetséges. A több barrierrel rendelkező rendszerben más szabadságfokokat is hozzáadhatunk, például a különböző „mágneses tartományok” hosszának arányát, ami rendkívül fontos a kvantuminterferencia-hatások szabályozásához.

A leírt rendszerek abból a szempontból érdekesek, hogy előre meghatározott tulajdonságokkal rendelkező nanoeszközöket lehet tervezni, valamint a további szabadságfokok révén lehetőség van e tulajdonságok hangolására. E rendszerek tanulmányozásához a jól ismert transzfer-mátrix módszer általánosítását végezzük el nem kollineáris rendszerekre.