| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-17页 |
| 第一章 研究背景介绍 | 第17-54页 |
| ·自旋电子学 | 第17-18页 |
| ·自旋弛豫 | 第18-32页 |
| ·电子的自旋弛豫 | 第18-22页 |
| ·空穴的自旋弛豫 | 第22-32页 |
| ·铁磁半导体 | 第32-54页 |
| ·铁磁半导体中的能带模型 | 第33-37页 |
| ·铁磁半导体超快磁矩动力学 | 第37-39页 |
| ·Landau-Lifshitz-Gilbert方程 | 第39-43页 |
| ·LLG系数的理论研究 | 第43-54页 |
| 第二章 半导体中的能带结构与有效哈密顿量 | 第54-82页 |
| ·闪锌矿结构的k·p哈密顿量与自旋轨道耦合 | 第54-63页 |
| ·Kane模型 | 第54-57页 |
| ·F谷的自旋轨道耦合 | 第57-61页 |
| ·L谷的自旋轨道耦合 | 第61-62页 |
| ·X谷的自旋轨道耦合 | 第62-63页 |
| ·纤锌矿等晶体结构的自旋轨道耦合 | 第63-70页 |
| ·纤锌矿结构的自旋轨道耦合 | 第63-65页 |
| ·金刚石结构中的自旋轨道耦合 | 第65-68页 |
| ·Graphene中的自旋轨道耦合 | 第68-70页 |
| ·外磁场下的P·p理论与9因子 | 第70-77页 |
| ·闪锌矿r谷的9因子 | 第71-75页 |
| ·Ge导带底L谷的9因子 | 第75-76页 |
| ·Si导带底△谷的9因子 | 第76-77页 |
| ·紧束缚理论 | 第77-82页 |
| 第三章 Ⅲ-Ⅴ族半导体的X谷与L谷的自旋轨道耦合与9因子 | 第82-90页 |
| ·GaAs与AlAs中L谷的g因子 | 第82-86页 |
| ·纵向朗德因子g_‖ | 第83-85页 |
| ·横向朗德因子g_⊥ | 第85-86页 |
| ·讨论 | 第86页 |
| ·GaN中X谷的9因子 | 第86-88页 |
| ·GaN中X谷的自旋轨道耦合 | 第88-89页 |
| ·小结 | 第89-90页 |
| 第四章 动力学自旋Bloch方程 | 第90-101页 |
| ·密度矩阵描述与运动方程 | 第90-93页 |
| ·电子体系的动力学自旋Bloch方程与自旋弛豫机制 | 第93-99页 |
| ·Elliott-Yafet自旋弛豫机制 | 第95-96页 |
| ·D'yakonov-Perel'自旋弛豫机制 | 第96-97页 |
| ·Bir-Aronov-Pikus自旋弛豫机制 | 第97-99页 |
| ·空穴体系的动力学自旋Bloch方程与自旋弛豫机制 | 第99-101页 |
| 第五章 n型GaAs体材料中的电子自旋弛豫 | 第101-105页 |
| ·研究背景 | 第101页 |
| ·光致热电子效应对电子自旋弛豫的影响 | 第101-103页 |
| ·小结 | 第103-105页 |
| 第六章 GaAs体材料中的空穴自旋弛豫 | 第105-120页 |
| ·轻、重空穴的自旋劈裂 | 第105-109页 |
| ·本征型体材料的空穴自旋弛豫 | 第109-114页 |
| ·室温下的空穴自旋弛豫 | 第110-111页 |
| ·自旋守恒散射中helix表象的自旋关联 | 第111-112页 |
| ·空穴自旋弛豫时间的温度、浓度依赖 | 第112-113页 |
| ·跟最新实验结果的比较 | 第113-114页 |
| ·p型材料的空穴自旋弛豫 | 第114-119页 |
| ·浓度对空穴自旋弛豫时间的影响 | 第114-116页 |
| ·不同屏蔽的比较 | 第116-117页 |
| ·温度对空穴自旋弛豫时间的影响 | 第117-118页 |
| ·DP机制与EY机制的相对重要性比较 | 第118-119页 |
| ·小结 | 第119-120页 |
| 第七章 铁磁半导体中的Landau-Lifshitz-Gilbert方程 | 第120-140页 |
| ·理论模型与规范变换 | 第120-123页 |
| ·SU(2)规范变换 | 第121-122页 |
| ·规范变换下自旋扭矩的表示 | 第122-123页 |
| ·铁磁半导体中磁矩坐标系下的动力学自旋Bloch方程 | 第123-128页 |
| ·非平衡格林函数方法 | 第123-124页 |
| ·梯度展开 | 第124-126页 |
| ·动力学自旋Bloch方程 | 第126-127页 |
| ·由无规磁性杂质引起的自旋翻转散射 | 第127-128页 |
| ·空间均匀铁磁半导体中的自旋扭矩 | 第128-132页 |
| ·空间均匀体系载流子运动方程 | 第128-129页 |
| ·空间均匀体系中运动方程的解 | 第129-132页 |
| ·铁磁半导体中的Gilbert阻尼扭矩与讨论 | 第132页 |
| ·空间不均匀体系铁磁半导体中的自旋扭矩 | 第132-139页 |
| ·空间不均匀体系的运动方程及其解 | 第132-134页 |
| ·磁矩空间不均匀导致的自旋扭矩 | 第134-135页 |
| ·垂直自旋刚度对磁壁结构的影响 | 第135-139页 |
| ·小结 | 第139-140页 |
| 第八章 铁磁GaMnAs材料的空穴自旋弛豫时间和LLG系数 | 第140-153页 |
| ·模型与方法 | 第141-143页 |
| ·Zener模型 | 第141-142页 |
| ·自旋寿命的计算方法 | 第142-143页 |
| ·数值计算结果 | 第143-151页 |
| ·能谱与态密度 | 第144-145页 |
| ·GaMnAs中的空穴自旋弛豫时间 | 第145-148页 |
| ·铁磁GaMnAs材料中的LLG系数 | 第148-151页 |
| ·小结 | 第151-153页 |
| 第九章 n-型量子阱中的相位回归对自旋动力学的影响 | 第153-163页 |
| ·π脉冲相位回归模型 | 第153-156页 |
| ·二维电子气中的相位回归理论 | 第154-156页 |
| ·实验基础 | 第156页 |
| ·基于动力学自旋Bloch方程的研究 | 第156-161页 |
| ·对称(001)GaAs量子阱中的自旋回声 | 第156-158页 |
| ·自旋寿命对脉冲间距的依赖 | 第158页 |
| ·自旋寿命对浓度的依赖 | 第158-160页 |
| ·自旋寿命对温度的依赖 | 第160页 |
| ·杂质散射的影响 | 第160-161页 |
| ·小结和讨论 | 第161-163页 |
| 第十章 基于局域Rashba效应的自旋晶体管方案 | 第163-171页 |
| ·介观物理 | 第163页 |
| ·Landauer-Buttiker公式 | 第163-165页 |
| ·Fano-Rashba效应 | 第165页 |
| ·基于局域Rashba自旋轨道耦合的T形自旋晶体管模型 | 第165-169页 |
| ·模型 | 第166-167页 |
| ·电导计算结果 | 第167-169页 |
| ·Anderson无序下的皮实性研究 | 第169页 |
| ·小结与讨论 | 第169-171页 |
| 第十一章 总结 | 第171-175页 |
| 附录A Kane哈密顿量中一些矩阵的定义 | 第175-176页 |
| 附录B 紧束缚哈密顿量中的能量积分 | 第176-178页 |
| 参考文献 | 第178-200页 |
| 本硕博期间发表的论文 | 第200-203页 |
| 致谢 | 第203页 |
