鐵磁/超導/鐵磁單電子電晶體的製作與電子自旋不平衡現象的量測

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研究生：	鍾道翔 Zao-Xiang Zhong
論文名稱：	鐵磁/超導/鐵磁單電子電晶體的製作與電子自旋不平衡現象的量測 Spin Imbalance inFerromagnet/Superconductor/FerromagnetDouble Tunnel Junction
指導教授：	紀國鐘 Gou-Chung Chi
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 物理學系 Department of Physics
畢業學年度：	89
語文別：	中文
論文頁數：	42
相關次數：	點閱：10 下載：0
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體，來研究其中的自旋相關傳輸現象。當鐵磁-超導-鐵磁單電子電晶
體兩邊接腳的磁化強度(magnetization)為反鐵磁排列時，穿隧電流會
使得中間超導體層的電子自旋組成不平衡，這不平衡的結果導致超
導性的破壞，而且超導性的破壞隨偏壓的增加而減少，隨溫度的增
加而減少，這些現象目前在理論上並沒有很好的解釋。
在應用上，這個實驗發現了一種利用小磁場即可以控制超導層
中超導性的方法，可以利用這個特點製作成磁電子方面的元件。

/Superconductor/ Ferro-magnet Single Electron transistor (SET)
and to study the phenomena of spin-dependent transport. The tunneling
current in the anti-ferromagnetic alignment of the magnetizations gives
rise to spin imbalance in the superconducting island. The resulting nonequilibrium
spin density strongly suppresses the superconductivity, and
the effect is weakened with increasing bias voltage and with increasing
temperature. The origin of the bias voltage and temperature dependences
are not fully understood.
In conclusion, we have found a new method to control
superconductivity of a superconducting island by appling a small
magnetic field, which provides a new mechanism for a superconducting
spin electronic device.

簡介… … … … … … … … … … … … … … … … … 1
原理
1 鐵磁性金屬… … … … … … … … … … … … ..2
2 自旋相關的電子穿透現象… … … … … … ..3
3 單電子電晶體(SET)的基本工作原理… … .8
4 中央島為超導體的單電子電晶體… … … 14
實驗方法與量測技術
1 元件的製作… … … … … … … … … … … … 17
2 量測系統的設置… … … … … … … … … … 26
2.1 電性量測系統… … … … … … … ...26
2.2 低溫系統… … … … … … … … … ...27
實驗結果與討論
1 Co/Al/Co SET 中的自旋不平衡現象… … 29
2 自旋偏極化的現象… … … … … … … … … .37
總結… … … … … … … … … … … … … … … ..… 39
參考文獻… … … … … … … … … … … … … … … 41

                                

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