Transport durch ein Quantenpunkt-Spinventil

Transport through a quantum-dot spin valve

  • The scope of this work will be the study of spin transport through nanostructures, which exhibit strong charge interaction. Therefore, we theoretically discuss the simplest non-trivial model system which is a single-level quantum dot weakly tunnel coupled to two ferromagnetic leads. We call this structure a quantum-dot spin valve. A quantum-dot spin valve shows charge-related physical phenomena, like Coulomb blockade, which are known for non-magnetically contacted quantum dots. Furthermore it also shows spin-related effects like spin accumulation and tunnel magnetoresistance, just like non-interacting magnetic structures would do. In addition to these already known effects, the strong charge interaction leads to a new phenomena, to an intrinsic coupling of the dot spin to the lead magnetizations, which can be an intrinsic source of spin precession on the quantum dot.
  • Zentrales Thema dieser Arbeit ist die theoretische Untersuchung von Spintransport durch Nanostrukturen, in denen es zu starker Elektron-Elektron-Wechselwirkung kommt. Als Modellsystem betrachten wir einen Quantenpunkt mit einem einzelnen Energieniveau, der über Tunnelkontakte schwach an ferromagnetische Zuleitungen gekoppelt wird. Eine solche Struktur nennen wir Quantenpunkt-Spinventil. Dieses System zeigt sowohl die Ladungseffekte wie Coulomb-Blockade, aber auch die spinabhängigen Phänomene Spinakkumulation und Tunnelmagnetowiderstand, welche von nichtwechselwirkenden Strukturen bekannt sind. Zusätzlich zu den bereits bekannten Effekten kann man ein weiteres Phänomen beobachten, das aus dem Wechselspiel von spinabhängigen Tunneln und starker Ladungswechselwirkung entsteht: eine intrinsische Koppelung des Spins auf dem Quantenpunkt an die Kontaktmagnetisierungen. Dieser neue Vielteilcheneffekt führt zu einer intrinsischen Präzession des Quantenpunktspins.

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Metadaten
Author:Matthias BraunGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-17172
Referee:Jürgen KönigGND, Herbert SchoellerGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2006/09/08
Date of first Publication:2006/09/08
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Physik und Astronomie
Date of final exam:2006/07/06
Creating Corporation:Fakultät für Physik und Astronomie
GND-Keyword:Magnetoelektronik; Nanoelektronik; Quantenpunkt; Quantenspinsystem; Spinfluktuation
Institutes/Facilities:Institut für Theoretische Physik III, Theoretische Festkörperphysik
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Physik
faculties:Fakultät für Physik und Astronomie
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht