Спиновая гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками

1. Спиновая гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками, содержащая квантовую яму из ферромагнитного полупроводника, отличающаяся тем, что используется составная активная область, в которую входит слой из ферромагнитного полупроводникового материала, формирующего квантовую яму и слой квантовых точек, обеспечивающая повышенную квантово ограниченную скорость дрейфа носителей и повышенную квантово ограниченную температуру Кюри ферромагнитного полупроводникового материала квантовой ямы, при этом повышенная минимальная квантово ограниченная скорость дрейфа носителей  вычисляется по упрощенной формуле
где  - средняя минимальная неопределенность скорости обобществленного электрона в решетке кристалла;
n - количество элементов материала квантовой ямы;
- минимальная неопределенность скорости движения электронов в центральном поле на внешней орбите свободного атома i-го элемента, входящего в состав ферромагнитного полупроводникового материала квантовой ямы, а движение электронов соответствует уравнению движения электрона в радиальных волновых функциях
где f(r) - радиальная волновая функция;
'
f(r) - первая производная радиальной волновой функции;
''
f(r) - вторая производная радиальной волновой функции;
- постоянная Планка;
e
m - масса элементарного заряда;
Е - собственное значение энергии электрона;
е - заряд электрона;
V(r) - заданная функция, зависящая только от радиуса и определяющая потенциал поля,
r - радиус траектории движения заряда;
Z - атомный номер;
0
ε - диэлектрическая постоянная;
N - некоторое действительное число, решение которого дает собственные значения энергии электрона
где n - главное квантовое число;
l - орбитальное квантовое число;
z
z
N - параметр флуктуации, а одно из решений приравнивается потенциалу ионизации E атома элемента Периодической системы
∞
z
где R - постоянная Ридберга,  для нахождения параметра флуктуации N и соответствующей неопределенности скорости движения электронов на внешней орбите свободных атомов элементов, причем результатом решения являются два значения параметра флуктуации  и  то есть  а для нахождения скорости дрейфа  используется минимальная неопределенность скорости
z
где r - радиус атома с атомным номером Z,
при этом повышенная квантово ограниченная температура Кюри ферромагнитного полупроводника квантовой ямы ограничивается снизу повышенной минимальной квантово ограниченной температурой Кюри
где  - повышенная минимальная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей,
- средняя минимальная неопределенность скорости обобществленного электрона в решетке кристалла;
A
N - число, зависящее от плотности и атомной массы вещества, N = плотность·N/атомная масса;
A
N - число Авогадро;
П - некоторая постоянная,
е
μ - спиновый магнитный момент электрона,
е - электрический заряд электрона;
- постоянная Планка;
0
ε - электрическая постоянная;
с - скорость света в вакууме,
а дрейфовая скорость носителей  определяет постоянную молекулярного поля Вейсса λ
где  - тепловая скорость электронов ферромагнитного материала,
с
Т - температуры Кюри,  а сверху повышенная квантово ограниченная температура Кюри ферромагнитного полупроводника квантовой ямы ограничивается повышенной максимальной квантово ограниченной температурой Кюри
где  - повышенная максимальная квантово ограниченная дрейфовая скорость носителей
где  - средняя максимальная неопределенность скорости обобществленного электрона в решетке кристалла, а для нахождения параметра  используется максимальная неопределенность скорости
с max
а в случае больших значений дрейфовой скорости носителей  необходимо учитывать магнитный момент электрона, рассчитанный по релятивистской формуле, и повышенную максимальную квантово ограниченную температуру Кюри Т следует вычислять по релятивистской формуле
2
2
2
2
где множитель вида (1-v/c) относится к преобразованиям Лоренца, а множитель вида (1+v/c) относится к новым преобразованиям, иллюстрирующим переходы вращающихся систем отсчета
где х, y, z, t - координаты событий в системе отсчета К;
х', у', z', t' - координаты тех же событий в системе отсчета К'.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что спиновая гетероструктура с составной активной областью с квантовыми точками включает буферный слой из широкозонного полупроводника, или полупроводника с большей шириной запрещенной зоны, чем ширина запрещенной зоны материала составной квантовой ямы.
3. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что слой квантовых точек выполнен из полупроводникового материала.
4. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что слой квантовых точек выполнен из ферромагнитных металлов группы железа.
5. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что конструктивная особенность спиновой гетероструктуры с составной активной областью с квантовыми точками состоит в использовании n≥1 барьеров в виде квантовых точек, введенных в составную квантовую яму, что образует n≥1 канальных слоев.
6. Устройство по пп. 1-5, отличающееся тем, что в спиновых гетероструктурах с составной активной областью с квантовыми точками могут быть реализованы различные способы управления спиновым током.