Titelaufnahme

Titel
The effects of interfacial spin-flips on carrier transmission through diluted-magnetic-semiconductor heterostructures / Peter Senekowitsch
Verfasser/ VerfasserinSenekowitsch, Peter
Begutachter / BegutachterinPötz, Walter
Erschienen2014
Umfang82 S. : Zsfassung (2 Bl.) ; graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Spintronik / Transmission / Spintronik / Transmission / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-67045 Persistent Identifier (URN)
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The effects of interfacial spin-flips on carrier transmission through diluted-magnetic-semiconductor heterostructures [17.15 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

?Das Forschungsfeld der Spintronik erfordert bei der Untersuchung der elektronischenTransmission, die Berücksichtigung aller möglichen Spinzustände der Ladungsträger.Das Ziel dieser Arbeit ist, die spintronischen Transmissionseigenschaften eines dünnen(7 nm) GaAlAs/GaMnAs/GaAlAs Quantenschachtes zu analysieren.Infolge von resonantem Tunneln und einer Spinaufspaltung im Schacht hängt dieTransmissionswahrscheinlichkeit eines Ladungsträgers sowohl von dessen Energie, alsauch von dessen Spinzustand ab. Die Transmissionseigenschaften der Heterostrukturwerden mittels eines selbstkonsistenten Zugangs über Greensche Funktionen untersucht.Jede Schicht der Struktur wird durch ein Glied einer eindimensionalen, linearen Tight-Binding-Kette dargestellt.Dieselbe Heterostruktur wird sowohl mit nichtmagnetischen Kontakten, als auchmit ferromagnetischen GaMnAs-Kontakten untersucht. Die Aufspaltung der Subbänderin GaMnAs wird selbstkonsistent aus der Differenz von "Spin-up"- und "Spin-down"-Löcherdichten und aus der Ladungsverteilung berechnet.Aufgrund der Spin-Bahn-Kopplung besteht die Möglichkeit, dass Ladungsträgerspinsan den Heteroübergängen zwischen verschiedenen Materialien umklappen. In dieserArbeit werden sowohl die Transmissionswahrscheinlichkeiten entlang aller Spinkanäle,als auch die Spinpolarisation, in Abhängigkeit von der Spinflipwahrscheinlichkeit anden Grenzflächen, untersucht. Dies wird erreicht indem über alle Spinkonfigurationengemittelt wird.Während die Spinpolarisation der Transmissionswahrscheinlichkeiten, wie auch diedes Stromes, empfindlich auf erhöhte Spinflipraten reagieren scheinen Unordnungseffekteeinen noch stärkeren Einfluss darauf zu haben.

Zusammenfassung (Englisch)

?Investigating electronic transmission properties within the field of spintronics requiresconsideration of all possible carrier spin-states. The task of this diploma work is to investigatethe spintronic transmission properties of a thin (7nm) GaAlAs/GaMnAs/GaAlAsquantum well.Due to resonant tunneling and spin-splitting within the well, a carrier?s transmissionprobability depends on its energy as well as its spin-state. The transmission properties ofthe heterostructure are investigated through a self-consistent Green?s function approach.Each layer of the structure is represented by a site of a one-dimensional, linear, tightbindingchain.The same heterostructure is investigated for nonmagnetic leads, as well as ferromagneticGaMnAs leads. The splitting of the spin-subbands in GaMnAs is computedself-consistently from the difference in spin-up and spin-down hole densities, and chargedistribution.Spin-orbit interaction makes it likely for the carriers? spins to flip at the heterointerfacesbetween different materials. In this work I investigate the transmission probabilitiesthrough all possible spin-channels, as well as the spin polarization, as a function ofthe interfacial spin-flip probabilities. This is achieved by taking the average over allspin-configurations.While the spin polarization of the transmission probabilities, as well as that of thecurrent, are sensitive to increasing interfacial flip-rates, disorder effects appear to havean even stronger impact on them.