石墨烯中自旋和类自旋自由度的调控

项目名称： 石墨烯中自旋和类自旋自由度的调控

项目编号： No.11174252

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 翟峰

作者单位： 浙江师范大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 除了通常的电荷、自旋等内禀自由度之外，石墨烯中的电子还具有谷(valley)和赝自旋两个类自旋自由度。自旋和类自旋自由度的调控是当前石墨烯电子学研究的热点之一。本项目以石墨烯体系的电输运性质研究为核心，通过理论分析结合数值模拟，探索Dirac电子在局域磁场、应变场、静电势、自旋轨道耦合、交换劈裂场等的调制下轨道、自旋、谷、赝自旋等自由度相互竞争、相互耦合产生的新效应。从多场调制下Dirac电子的能谱、传输谱、电荷流的谷极化和自旋极化、界面效应、尺寸效应等方面揭示其中的规律和物理机制, 为设计开发基于石墨烯的纳米电子器件和自旋电子器件提供理论依据和物理模型。研究内容包括：(1) 基于谷自由度探索与光学器件类似的电子器件(谷电子光学)；(2) 二端石墨烯器件中谷极化流的产生机制和谷自由度的磁场调控；(3) 自旋轨道耦合调制的石墨烯中自旋流的调控以及谷电子学与自旋电子学的互动。

中文关键词： 石墨烯；谷过滤器；半狄拉克点；等离激元；自旋极化

英文摘要：

英文关键词： graphene；valley filter；semi-Dirac point；plasmon；spin polarization