• 제목/요약/키워드: Zeeman spin splitting

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Effect of in-Plane Magnetic Field on Rashba Spin-Orbit Interaction

  • Choi, Won Young;Kwon, Jae Hyun;Chang, Joonyeon;Han, Suk Hee;Koo, Hyun Cheol
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.394-394
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    • 2013
  • The spin-orbit interaction has received great attention in the field of spintronics, because of its property and applicability. For instance, the spin-orbit interaction induces spin precession which is the key element of spin transistor proposed by Datta and Das, since frequency of precession can be controlled by electric field. The spin-orbit interaction is classified according to its origin, Dresselhaus and Rashba spin-orbit interaction. In particular, the Rashba spin-orbit interaction is induced by inversion asymmetry of quantum well structure and the slope of conduction band represents the strength of Rashba spin-orbit interaction. The strength of spin-orbit interaction is experimentally obtained from the Shubnikov de Hass (SdH) oscillation. The SdH oscillation is resistance change of channel for perpendicular magnetic field as a result of Zeeman spin splitting of Landau level, quantization of cyclotron motion by applied magnetic field. The frequency of oscillation is different for spin up and down due to the Rashba spin-orbit interaction. Consequently, the SdH oscillation shows the beat patterns. In many research studies, the spin-orbit interaction was treated as a tool for electrical manipulation of spin. On the other hands, it can be considered that the Rashba field, effective magnetic field induced by Rashba effect, may interact with external magnetic field. In order to investigate this issue, we utilized InAs quantum well layer, sandwiched by InGaAs/InAlAs as cladding layer. Then, the SdH oscillation was observed with tilted magnetic field in y-z plane. The y-component (longitudinal term) of applied magnetic field will interact with the Rashba field and the z-component (perpendicular term) will induce the Zeeman effect. As a result, the strength of spin-orbit interaction was increased (decreased), when applied magnetic field is parallel (anti-parallel) to the Rashba field. We found a possibility to control the spin precession with magnetic field.

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Magnetization of a Modified Magnetic Quantum Dot

  • Park, Dae-Han;Kim, Nammee
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제25권6호
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    • pp.154-157
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    • 2016
  • The energy dispersion and magnetization of a modified magnetic dot are investigated numerically. The effects of additional electrostatic potential, magnetic field non-uniformity, and Zeeman spin splitting are studied. The modified magnetic quantum dot is a magnetically formed quantum structure that has different magnetic fields inside and outside of the dot. The additional electrostatic potential prohibits the ground-state angular momentum transition in the energy dispersion as a function of the magnetic field inside the dot, and provides oscillation of the magnetization as a function of the chemical potential energy. The magnetic field non-uniformity broadens the shape of the magnetization. The Zeeman spin splitting produces additional peaks on the magnetization.

스핀트로닉스 소재로 사용될 수 있는 HgCdTe의 물리적 성질 : Rashbar effect 와 Zeeman spin splitting

  • 홍진기;이진서;이긍원;안세영;이제형;김진상;이병찬
    • 한국자기학회:학술대회 개요집
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    • 한국자기학회 2002년도 동계연구발표회 논문개요집
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    • pp.32-33
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    • 2002
  • 최근 세계적 주목을 받고 있는 spin FET[1] 소자의 구현은 강자성 물질에 의하여 반도체에 주입된 spin 편향된 전자가 반도체 계면에 유도된 전기장의 영향을 받아 spin-orbit interaction을 하는 mechanism(Rashbar effect)이 근간을 이루고 있다. 작은 band gap을 가지는 반도체(narrow gap 반도체)는 작은 유효질량의 전자에 의해서 이러한 Rashbar effect[2]를 크게 할 수 있는 물질로서, spin FET 구현을 위한 강력한 후보이며, 요즘 한창 연구되고 있는 주제이기도 하다[3]. (중략)

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Mossbauer 분광법에 의한 $Cu_{0.95}Ge_{0.95}Fe_{0.1}O_3$의 연구 (Mossbauer Studies of $Cu_{0.95}Ge_{0.95}Fe_{0.1}O_3$)

  • 채광표;권우현;이영배
    • 한국자기학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.16-21
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    • 2000
  • Spin-Peierls(SP) 전이 현상을 나타내는 $Cu_{0.95}Ge_{0.95}Fe_{0.1}O_3$를 제조하여 자기적 특성과 결정학적 특성을 알기 위하여 x선 회절, 자기감수율과 Mossbauer 스펙트럼을 측정 분석하였다. 결정구조는 직방정계(orthorhombic)였고 격자 상수는 a = 4.795 $\AA$, b = 8.472 $\AA$, c = 2.932 $\AA$이며, SP 전이 온도($T_{sp}$)는 13 K임을 알아냈다. 상온에서 Mossbauer 스펙트럼은 $Fe^{3+}$ 이온에 의한 두 개의 Zeeman선과 한 개의 이중선이 중첩되어 나타났다. Ge 이온만을 Fe 이온으로 치환시켜 만든 시료의 Mossbauer스펙트럼은 Zeeman 선을 나타내고, Cu 이온만을 Fe 이온으로 치환시켜 만든 시료의 Mossbuer 스펙트럼은 이중선을 나타내는 것으로 보아 각각의 선이 Ge와 Cu 자리로 치환되어 들어간 Fe 이온에 의한 것으로 생각된다. 또한 $T_{sp}$ 이하에서 Mossbauer 변수들의 불연속을 이중체가 형성되면서 나타나는 이온들의 위치 이동에 관련시켜 해석하였다. 본 시료외 N el온도는 715 K이고, Debye온도는 팔면체 자리가 540 K, 사면체 자리가 380 K임을 알아냈다.

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$Cu_{1-x}Ge_{1-y}Fe_{x+y}O_3$계의 자기적 및 Mossbauer 분광학적 연구 (Magnetic Properties and Mossbauer Studies of $Cu_{1-x}Ge_{1-y}Fe_{x+y}O_3$System)

  • 채광표;권우현
    • 한국자기학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.143-148
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    • 1999
  • Spin-Peierls(SP) 전이를 하는 CuGeO3에서 Cu 이온과 Ge 이온을 자성 이온인 Fe 이온으로 일부 치환시킨 Cu1-xGe1-yFex+yO3계를 제조하여 전이온도 전후에서 자기적 특성과 결정학적 특성의 변화를 밝히기 위하여 자기감수율과 Mossbauer 스펙트럼을 측정 분석하였다. 결정구조는 모든 시료가 직방정계(orthorhombic)였고 격자 상수는 Fe의 치환량이 증가할수록 a축과 c축만 약간 감소하였다. 온도를 내리면서 측정한 자기감수율의 값이 12.5K 근처에서 급격히 감소하는 SP 전이를 나타냈는데 이 온도는 Fe의 치환량이 많아질수록 약간씩 낮아졌다. Mossbauer 스펙트럼은 Fe3+ 이온에 의한 두 개의 Zeeman sextet와 한 개의 이중선이 중첩되어 나타났는데 특히 SP 전이 온도(Tsp)에서 Mossbauer변수들이 불연속이었다. 즉, Tsp이하에서 두 번째 Zeeman선의 자기장이 크게 증가했고 이중선의 사중극자 분열값(QS)과 이성질체 이동값(IS)도 증가했는데, 이를 Tsp에서 이중체 형성에 따른 이온들의 위치 이동 계산 결과와 비교하여 초교한 상호작용, 대칭성 및 공유 결합성 등의 변화와 관련시켜 해석하였다.

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