中文摘要：

稀磁半导体及其量子纳米微结构体系的研究是当前凝聚态物理学的前沿课题和研究热点之一，具有强烈的应用背景。嵌于半导体中稀磁半导体量子点列阵的成功制备为这方面的研究注入了新的活力和研究内容，并且这种稀磁半导体量子点列阵有可能被用来实现大规模的量子计算和量子计算机。我们在本项目中主要建立和发展嵌于半导体中稀磁半导体量子点列阵的铁磁性理论，顾及更多的重要物理因素如计入自旋-轨道相互作用的真实半导体GaAs能带结构、量子点中电子-电子之间库仑关联、量子点大小不同引起的量子点中分立能级的无序和量子点列阵中局域自旋的无规性分布等，系统地和全面地研究这个体系的磁学性质。这方面的研究是近几年新开辟的自旋电子学和磁电子学的重要组成部分，为新型半导体量子器件的设计和应用提供基础。

结论摘要：

稀磁半导体及其纳米结构的研究是当前凝聚态物理学的前沿课题和研究热点之一，具有强烈的应用背景。我们在本项目中提出了嵌于半导体中稀磁半导体量子点列阵具有铁磁性的物理机制, 并建立了该体系的铁磁性理论。量子点中分立能级与半导体价带之间的杂化，使量子点中的空穴在量子点列阵中能够转移和运动，进而通过量子点中局域自旋和受限空穴之间交换耦合相互作用，可以导致量子点列阵中局域自旋的长程铁磁有序。这为实验上探讨嵌于半导体中稀磁半导体量子点列阵的铁磁性提供了理论基础。此外，从理论上还研究了铁磁性半导体多晶系统的晶粒间巨磁电阻效应；掺杂氧化锌半导体、稀土金属间化合物和纳米晶磁性材料的磁学性质；半导体自旋电子学中自旋轨道耦合电子系统的自旋相关特性等。有关研究工作在Applied Physics Letters等学术期刊上发表SCI论文10篇。