Resonant spin transport through a double quantum-dot system with ferromagnetic electrodes and tunable magnetic field

• Autorzy: Yuan R.

Warianty tytułu

PL

Mechanizm przewodzenia z rezonansem spinowym z w systemie z podwójną kropką kwantową, elektrodami ferromagnetycznymi i zmiennym polem magnetycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The resonant spin transport in a double quantum-dot (QD) system with ferromagnetic electrodes and tunable magnetic field was investigated by nonequilibrium Green function method. It is clearly seen that, in contrast to the steplike or baisnlike behaviors of the spin (electrical) current in the single quantum dot with ferromagnetic electrodes system [Phys. Rev. B 73, 054414 (2006)], the resonant tunneling determines the main features of the spin (electrical) current in the double quantum-dot with ferromagnetic electrodes system. It should originate from the coupling effect between two dots, which destroys the Coulomb blockade (CB) effect and makes electron spin transport mainly depend on the cotunneling. On the other hand, for two identified QDs, the tunable external magnetic field has profound effect on the current for different spins in the QDs. Especially for different magnetic fields, the threshold voltage for up spin shifts higher as the difference increasing, while it for down spin is lower. It is suggested that the system is a favorable candidate for spintronic devices or external field detectors.

PL

Analizowano przewodzenie spinowe systemów z podwójnym kwantowaniem QS z elektrodami ferromagnetycznymi i strojonym polem magnetycznym. Wykorzystano funkcję Greena. Właściwości przewodzenia są głównie zdeterminowane przez rezonansowe tunelowanie spinowe. Zbada no wpływ pola magnetycznego na różne struktury.

Słowa kluczowe

EN

resonant spin transport; coupled-double-quantum-dot; CDQD; ferromagnetic electrodes; tunable magnetic field

PL

rezonansowe przewodzenie spiniowe; kropka kwantowa; tunelowanie

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 3b
• Strony: 88--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Yuan R.

• Department of Physics, Capital Normal University, Beijing 100048, P. R. China,

Bibliografia

• [1]. Igor. Zutic, Jaroslav. Fabian and S. Das. Sarma, Rev of Modern Phys, 76(2004), 323
• [2]. Wolf S. A. et al, Science 194 (2001), 1488
• [3]. Kikkawa J.M. and Awschalom D. D., Phys. Rev. Lett. 80(1998), 4313
• [4]. Hanson R., Vandersypen L. M. K., Willems van Beveren L. H., Elzerman J. M., Vink I. T., and Kouwenhoven L. P., Phys. Rev. B 70 (2004), 241304 Hanson R., Witkamp B., Vandersypen L. M., van BevereL. H. n, Elzerman J. M., and Kouwenhoven L. P. Phys. Rev. Lett. 91(2003), 196802
• [5]. Prinz G.A., Science 282(1998) 1660
• [6]. Mucciolo E. R., Chamon C., and Marcus C.M., Phys. Rev. Lett. 89 (2002), 146802; Aono T., Phys. Rev. B, 67(2003) 155303; Phys. Rev. Lett 93 (2004) 116601; Wang B., Wang J., and Guo H., Phys. Rev. B 67 (2003), 092408
• [7]. Watson S. K, Potok R.M, Marcus C.M, Umansky V., Phys. Rev. Lett 91 (2003) 258301
• [8]. Mu Hai-Feng, Su Gang, and Zheng Qing-Rong, Phys. Rev. B 73 (2006), 054414
• [9]. Trocha P., Weymann I., and Barna J., Phys. Rev. B 80(2009), 165333
• [10]. Loss D., DiVincenzo D. P., Phys. Rev. A 57(1998), 120
• [11]. Wei J.S., Wang R.Z., Yuan R.Y., You J.Q., Yan H. Physics Letters A 345 (2005) 11–217
• [12]. Sukhorukov E. V., Burkard G., and Loss D., Phys. Rev. B 63(2001),125315
• [13]. Engel H. A. and Loss D., Phys. Rev. Lett. 93(2004), 136602
• [14]. Thielmann A., Hettler M. H., König J., and Schön G., Phys. Rev. Lett. 95 (2005), 146806.
• [15]. Belzig W., Phys. Rev. B 71 (2005), 161301(R)
• [16]. Weymann I., Barnas J., König J., Martinek J., and Schön G., Phys. Rev. B 72 (2005), 113301; Weymann I., König J., Martinek J., Barnas J., and Schön G., ibid. 72 (2005), 115334
• [17]. Maekawa S., J. Magn. Magn. Mater. 272-276 (2004), 1459(E)
• [18]. Meir Y. and Wingreen N. S., Phys. Rev. Lett. 68(1992), 2512; Cottet A. and Belzig W., Europhys. Lett., 66(2004), 405; Cottet A., Belzig W., and Bruder C., Phys. Rev. Lett., 92 (2004), 206801. Ibid, Phys. Rev. B, 70(2004), 115315.
• [19]. Jauho A. P., Wingreen N. S., and Meir Y., Phys. Rev. B 50(1994), 5528; Haug H. and Jauho A.-P., Quantum Kinetics in Transport and Optics of Semiconductors (Springer-Verlag, Berlin, 1998)
• [20]. Martinek J., Sindel M., Borda,L. Barnaś J., König J., Schön G., and Delft J. von, Phys. Rev. Lett. 91(2003), 247202
• [21]. Kashcheyevs V., Aharony A., and Entin-Wohlman O. Phys. Rev. B 73(2006), 125338
• [22]. Lacroix C., J. Phys. F 11(1981), 2389
• [23]. Kashcheyevs V., Schiller A., Aharony A., and Entin-Wohlman O., Phys. Rev. B, 75 (2007), 115313
• [24]. Pioro-Ladrie`re M., Ciorga M., Lapointe J., Zawadzki P., Korkusińüӧski M., Hawrylak P., and Sachrajda A. S., Phys. Rev. Lett. 91 (2003), 026803
• [25]. Rudziñski W., Barnas J., Swirkowicz R., and Wilczyñski M., Phys. Rev. B 71(2005), 205307
• [26]. Yoffe D. A., Adv. Phys. 50(2001), 1
• [27]. Gustavo A. Laraa, Pedro A. Orellanab, Julio M. Ya´ñeza, Enrique V. Anda, Solid State Communications 136(2005), 323–327
• [28]. Brusheim P. and Xu H. Q., Phys. Rev. B 73 (2006), 045313
• [29]. Zitko R., Bonca J., Ramsak A., and Rejec T., Phys. Rev. B 73(2006), 153307
• [30]. Burkard B., Loss D., in: D.D. Awschalom, et al. (Eds.), Semiconductor Spintronics and Quantum Computation, Springer-Verlag, Berlin, 2002, Chapter 8, and references therein.