دفاعیه دکتری در دانشکده  فیزیک

خانم مژگان کریمی‌نژاد، دانشجوی دوره دکتری دانشکده فیزیک، بیستم دی ماه سال 90، از رساله خودبا عنوان «ترابرد اسپین قطبیده در نانوساختارهای کرتبنی » دفاع خواهد نمود.

 چکیده این رساله که راهنمایی آن را دکتر افشین نمیرانیان بر عهده دارند به شرح زیر می‌باشد.

ترکیب اسپین و میکروالکترونیک منجر به تولید ادواتی با سرعت کلید زنی بالا و مصرف توان پایین در مقایسه با الکترونیک متعارف می‌شود. برای ساختن ادواتی که بر پایه ی اسپین الکترون عمل می کنند احتیاج به انتقال جریان‌های اسپینی به طور همدوس در فاصله ای بلند است، تا بتوان اسپین را به طور دلخواه تغییر داد. به دلیل بزرگ بودن زمان واهلش اسپین در مواد آلی، نانولوله های کربنی و نانونوارهای گرافین کاندیداهای مناسبی برای ترابرد اسپین به طور همدوس می باشند. از اینرو در این پایان نامه ترابرد اسپین در این ساختارها در شرایط متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است.

بر اساس روش تابع گرین، رسانش وابسته به اسپین در نانونوارهای گرافینی زیگزاگ را با حضور برهم کنش رشبا محاسبه کرده ایم. در این مساله هامیلتونی سیستم و هامیلتونی رشبا با مدل بستگی قوی در نظر گرفته شده اند. محاسبات نشان می دهند که برای برهم کنش قوی اسپین- مدار رشبا عناصر ماتریس رسانش بستگی به پهنا و طول نانونوارگرافین دارند. همچنین، نشان داده شده است که در بعضی از موارد (نانونوار هایی با طول وعرض خاص)، در گستره ی وسیعی از جفت شدگی اسپین- مدار، یک نانونوار گرافینی را می توان به عنوان یک عملگر چرخش اسپین در نظر گرفت.

مساله ی دیگری که در این پایان نامه بررسی شده است، اثر ناخالصی مغناطیسی بر روی رسانش نانولوله های تک دیواره ی دسته مبلی فلزی با طول محدود که بین دو منبع الکترونی اسپین قطبیده قرار دارند، با استفاده از یک روش اختلالی به نام روش تحلیل انرژی است. تحلیل نتایج نشان می دهد رسانش دیفرانسیلی بستگی به شعاع و طول نانولوله و همچنین مکان ناخالصی دارد. به علاوه، ناخالصی مغناطیسی بر روی جریان اسپین قطبیده بین منابع الکترونی با جهت گیری پاد موازی در مقایسه با جهت گیری موازی اثر بیشتری دارد. همین مطالعه برای نانونوارهای گرافینی دسته مبلی فلزی با طول نامحدود نیز انجام شده است و نتایج مشابه ای به دست آمده است.