中文摘要：

自旋轨道耦合效应是相对论效应，表征电子的轨道角动量与自旋角动量之间存在耦合，自旋轨道耦合对低维电子气体、强关联体系、无序介质的输运性质均有着重要影响。对于绝大多数自旋电子学器件而言，该效应是一种本质的机制。自旋轨道耦合效应联结自旋和电荷动力学，开辟了通过电场实现对自旋控制的可能途径，并已成为自旋电子学领域的一个重要研究方向。本项目重点研究在非磁半导体材料中借助自旋轨道耦合效应产生自旋极化流问题，还将研究多种量子体系（磁量子结构、量子点、量子线、铁磁/半导体异质结等）中的自旋轨道耦合效应，揭示该效应对其中的电子态及其输运性质的影响及规律性。

结论摘要：

自旋轨道耦合效应是相对论效应,表征电子轨道角动量与自旋角动量之间存在耦合。该效应对低维电子气体、强关联体系、无序介质的输运性质均有着重要影响。它联结自旋和电荷动力学,开辟了通过电场实现对自旋控制的可能途径,已成为自旋电子学领域的一个重要研究方向。本项目研究异质结、量子点、量子环等量子体系中的自旋轨道耦合效应,揭示对其中的电子态及输运性质的影响及规律性,重点研究借助自旋轨道耦合效应产生自旋极化流问题。我们提出一种可获得完全极化自旋流的三终端自旋量子结构;提出铁磁/半导体/铁磁Ⅰ/铁磁Ⅱ多层异质结构,发现当中间铁磁层和右侧铁磁层的磁化方向反平行时,该结构具有较好的自旋过滤性质;发展了自旋相关的输运理论,导出了具有Dresselhaus自旋轨道耦合效应的半导体异质结构中的散粒噪声公式,解释了实验观测到的以前理论不能解释的散粒噪声极大抑制现象;揭示了自旋轨道耦合效应对磁性及半导体量子点体系中的散粒噪声及电流的影响;研究了稀磁半导体异质结构中的Hartman效应及Dresselhaul自旋轨道耦合效应对半导体异质结构中电子渡越时间的影响,指出具有不同自旋指向的电子在隧穿时间尺度上分离的特征。