Snake Trajectories in Ultraclean Graphene p-n Junctions
蛇形态是载流子沿着界面来回弯曲的轨迹。存在两种类型的蛇形状态，其通过在界面处反转磁场方向或载流子类型而形成。虽然前者已经在GaAs-AlGaAs异质结构中得到了证明，但后者只有随着弹道石墨烯的发展才变得可能，其中可以形成由Klein隧穿控制的无间隙p-n界面。由于有限的样本质量，这种蛇状态在以前的实验中被隐藏。在这里，我们报告的磁导振荡由于蛇状态的弹道悬浮石墨烯p-n结已经发生在一个非常小的磁场的20 mT。30%的可见度通过Klein准直实现。我们的发现得到了量子输运模拟的有力支持。我们证明了该器件的高可调谐性，并在不同的磁场制度下运行
2015-02-06 cond-mat.mes-hall
Snakelike trajectories of electrons released from quantum dots driven by the spin Hall effect
AGH University of Krakow, Faculty of Physics and Applied Computer Science（克拉科夫AGH科技大学物理与应用计算机科学学院）
研究通过时序模拟分析量子点中电子在自旋轨道耦合材料波导中释放后的轨迹，揭示自旋轨道相互作用导致的自旋依赖蛇形轨迹，并展示其在低磁场下仍能保持，支持半经典计算与量子模拟的一致性。
2026-04-20 cond-mat.mes-hall
Design of graphene waveguide: Effect of edge orientation and waveguide configuration
石墨烯量子阱中的电子输运可以类似于光纤中的光子传输。在这项工作中，我们提出了一个详细的理论分析，研究不同的边缘取向的影响下的石墨烯波导的输运特性。利用非平衡格林函数方法结合紧束缚哈密顿量研究了直扶手椅型和锯齿型石墨烯波导的电导特性。在两个方向上都观察到了$4e^2/h$整数阶的电导平台，而锯齿形取向的波导与扶手椅取向的波导相比呈现出更宽的第一量化平台。使用各种几何和物理参数，包括侧势垒和波导宽度，和终端的金属属性，我们调查的电导分布的波导。除了在两个边缘方向的谷对称的观察，本文探讨了波导电导漏接触的关键影响。此外，我们将我们的输运研究扩展到三种不同的高度弯曲的波导配置，如U形，L形和分裂形波导，以探索它们在石墨烯基弹道集成电路器件中的应用。最后，我们还使用可扩展的紧束缚模型计算了较大的石墨烯波导的电导，以比较从原始模型得到的结果。
2019-06-12 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced conductance from zero modes in a clean magnetic graphene waveguide
我们考虑在一个干净的石墨烯单层中通过空间不均匀的磁场形成的波导。该波导的单粒子色散关系表现出零能量朗道式平带，而有限能带具有色散，特别是对应于蛇轨道。对于零模态，电流算符的所有矩阵元素都消失了，有限电导只能由到有限能带的虚跃迁引起。我们表明，库仑相互作用产生这样的过程。与有限能带形成鲜明对比的是，电导没有量化，并且显示出对零模填充的特性依赖性。因此，传输实验提供了一种新的和高度灵敏的探针的电子-电子相互作用在干净的石墨烯样品。我们认为，这种相互作用驱动的零模导体也可能出现在其他物理设置，并没有被传统的Tomonaga-Luttinger液体描述。
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Conductance in the Helimagnet- and Skyrmion-Lattice-Embedded Electron Waveguide
Helimagnet（HM）和Skyrmion lattice（SL）是拓扑非平凡的磁态。它们的自旋织构产生有限拓扑磁场和洛伦兹力。作为除了霍尔效应之外的涌现电动力学的演示，嵌入有HM/SL层的波导（WG）内的电子传输由拓扑自旋织构成形。在这项工作中，我们研究了HM/SL膜嵌入电子WG的电导特性，发现HM/SL层的平移下，电导轮廓作为层中心的函数，表现出与原始自旋场轮廓几乎相同的图案。当电子输运在WG中输运时，由HM/SL自旋织构推广的拓扑磁场作用于电子，使其在x-y平面上的波函数形状发生畸变。通过电子经历的不同量子路径之间的干涉，HM/SL自旋织构被记录在电导中。该方案还提供了一种可能的检测HM/SL自旋组态的输运实验。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Effect of amplification on conductance distribution of a disordered waveguide
在无序系统中引入光增益会导致无量纲电导$\tilde{g}$的涨落[ $F_{(2)}=var(\tilde{g})/< \tilde{g} >^2$ ]增强，类似于被动介质中的安德森局域化效应。利用数值模拟，我们表明，尽管这种定性的相似性，放大随机介质的电导的整个分布是显着不同的无源系统具有相同的$F_{(2)}$值。
2006-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Measuring the transmission matrix for microwave radiation propagating through random waveguides: fundamentals and applications
本论文描述了微波辐射在多通道随机波导中传输到安德森局域化的传输矩阵的测量和分析。通过奇异值分解的TM的传输矩阵和相关的本征信道的特征值。透射本征值之和产生透射率$\it T$，其是无量纲电导$\textsl g$的经典模拟。无量纲电导$\textsl g$是以量子电导$G/(e^2/h)$为单位的电子电导。
2014-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Landau levels, edge states, and strained magnetic waveguides in graphene monolayers with enhanced spin-orbit interaction
研究了石墨烯单层在磁场和应变诱导的伪磁场中的电子性质，其中存在人为增强的自旋轨道相互作用（SOI），例如，通过合适的吸附原子沉积。对于均匀的情况下，我们提供的朗道能级本征态的任意本征和Rashba SOI，包括塞曼场的分析结果。研究了半无限几何中的边缘态，在没有Rashba项的情况下。对于临界磁场值，我们发现在狄拉克点的量子相变分离两个阶段与自旋过滤的螺旋边缘状态。这些相位具有相反的自旋电流方向。我们还讨论了应变磁波导与不均匀的字段配置文件，使手征蛇轨道。这种波导实际上不受无序诱导的背散射的影响，并且SOI为这些模式提供了非平凡的自旋纹理。
2011-10-13 cond-mat.mes-hall
Characterization of the size and position of electron-hole puddles at a graphene p-n junction
研究了双极石墨烯结构中电子空穴池对蛇形态电输运的影响。使用数值模拟，我们表明，信息的大小和位置的电子空穴的水坑可以得到使用的依赖性的磁场和电子密度的门控区域的电导。散射体的存在破坏了蛇态传输，从而改变了传导模式。我们得到一个简单的分析公式，连接的电子空穴水坑的位置与电导中观察到的功能。电子-空穴熔池的大小是从磁场和栅极电势估计的，其最大化了熔池对电输运的影响。
2016-03-24 cond-mat.mes-hall
Conductance of discrete bifurcated waveguides as three terminal junctions
本文以三端Landauer-Buttiker结为例，给出了标量波在某些分叉离散波导中传播时基于传输矩阵的电导表达式。据发现，形成一个尖锐的角落，作为一个控制器的“泄漏”通量的解释，可以通过操纵通道的数量和类型的横向限制的分叉分支的终端之间的电导进行调谐。工程和科学中的自然应用出现在涉及弹性波、声子波或电子波的纳米级传输的背景下。特别是，该文件包括温度相关的热导率的讨论，假设只有面外声子的贡献，以及一些图形说明。
2018-08-08 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Spin-current modulation and square-wave transmission through periodically stubbed electron waveguides
在存在使电子旋进的弱自旋-轨道耦合的情况下，系统地研究了通过周期性附着对称或非对称双短截线的波导的弹道自旋输运。通过适当选择波导长度和短截线参数，注入的自旋极化电子可以被完全阻挡，并且传输显示出周期性的和接近方形的行为，具有值1和0，当仅允许一种模式在波导中传播时具有宽的间隙。即使当双模可以在波导中传播并且电导加倍时，对于一定范围的短截线参数也可能有类似的行为。这样的结构是建立现实的自旋晶体管的良好候选者。自旋电流的进一步调制可以通过在有限数目的短截线超晶格中插入缺陷来实现。自旋电导的温度效应也被认为是。
2002-04-18 cond-mat.mes-hall
Conductance of a Single-mode Electron Waveguide with Statistically Identical Rough Boundaries
本文研究了由粗糙边界引起电子散射的纯窄二维导体的输运特性。这样的条的电导是高度敏感的相对边缘的不均匀性的相互关联特性。具有完全相关统计相同边界（CCB）的情况是一种特殊的情况。这里的电子散射是唯一的，由于起伏的斜坡，而不是有关的带宽度波动。由于这一点，电子弛豫长度，特别是本地化长度，取决于相当不同的粗糙参数相比，导体与任意相互关联的边缘。本文提出了一种不受微凸体高度限制的CCB电子波导动态特性的计算方法。
1997-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coherent Transport in Y-Junction Graphene Waveguide
我们对嵌入在中等尺寸扶手椅型石墨烯纳米带（AGNRs）中的Y分支电子波导进行了一系列理论输运研究。采用不同紧束缚（TB）哈密顿量近似的非平衡格林函数（NEGF）。使用第一最近的跳跃近似，我们观察到非常明显的电导量子化，其结构取决于几何设计，并显示了间距$4e^2/h$，表明存在谷自由度。此外，通过将第三最近的近似，我们观察到精液平台偏离$4e^2/h$电导的倍数，这表明谷简并的升降机。最后，通过准一维能带结构计算，研究了能量通道的可用性以及主要几何参数对输运的影响。
2018-11-05 cond-mat.mes-hall
Ballistic guided electrons against disorder in graphene nanoribbons
石墨烯纳米带（GNR）是石墨烯中电子的天然波导。然而，与微米尺寸的样品不同，在这些窄的石墨烯条带中，电导几乎被抑制，这主要是由于在合成或切割过程中产生的边缘无序的散射。规避这种效应的一种可能方法是定义一个内部波导，该波导将特定模式与边缘无序隔离，并允许弹道传导。在石墨烯中定义波导有几种建议;在这篇手稿中，我们考虑应变折叠和标量势，并数值评估这些建议对边缘和体积无序的性能。使用格林函数的方法，我们计算电导和锯齿形GNRs的局域态密度（LDOS）和这些不同的物理波导效应在这两种类型的障碍的性能进行表征。我们发现，由于存在的内部波导的GNR的电子电导的一般改善，与准弹道性能和鲁棒性对边缘紊乱的高原的出现。这些发现将应用于现代纳米技术并进行实验测试。
2022-08-01 cond-mat.mes-hall
Perfectly Conducting Graphene Electronic Waveguide with Curved Channels
本文采用非平衡格林函数方法，从理论上研究了弯曲石墨烯波导的电子输运性质。系统地研究了受限波导模式与电势差、波导宽度和侧势垒的关系。通过双端电子输运计算，我们表明，约束波导模式的电导是相当强大的对波导的弯曲程度，在一致的带不敏感的侧势垒。完美导电通道的这一发现有力地表明了将石墨烯波导应用于低功率纳米电子学设计的可能性。
2017-04-05 cond-mat.mes-hall
Semiclassical magnetotransport in graphene n-p junctions
我们提供了一个半经典的描述，通过石墨烯n-p结的量子霍尔制度的电子输运。这个框架是已知的实验表现出电导高原的起源仍然没有完全理解。在磁场区（E < vF B），我们发现激发态的电导基本为零，而基态的电导则取决于样品边缘的边界条件.在电制度（E > vF B），为一个阶梯状的静电势（突然的尺度上的磁长度），我们推导出一个半经典近似的电导在接口处的各种蛇形轨迹。对于一个对称的配置，一般的结果可以恢复使用一个简单的散射方法，提供一个透明的分析研究中的问题。我们彻底讨论了电导的半经典预测行为，并得出结论，任何方法使用完全相位相干电子将很难解释实验观察到的平台。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Fano Resonances in Stubbed Quantum Waveguides with Impurities
我们考虑T形，二维量子波导含有吸引或排斥杂质与光滑，现实的形状，并研究如何共振行为的总电导取决于缺陷势的强度和几何形状的设备。共振参数的确定定位在黎曼能量表面的相关的S-矩阵极点。总散射算子通过 *-乘积合成规则从器件的各个组成部分的S-矩阵获得。这允许散射矩阵和谐振参数的数值稳定的评估。
2007-10-10 cond-mat.mes-hall
Giant tunable magnetoresistance of electrically gated graphene ribbon with lateral interface under magnetic field
研究了磁场作用下具有横向n-p结和e-n-p结的电选通石墨烯带的量子动力学和动力学。结果表明，准粒子沿n-p界面跳跃的蛇形态在带电导的主要半经典部分不出现。预测和解析计算了n-pn结带电导的巨振荡。根据带内结的数量，通过磁场或栅极电压的极小变化，其磁阻可以可控地改变50% - 90%。
2016-09-21 cond-mat.mes-hall
Spin current diode based on an electron waveguide with spin-orbit interaction
我们提出了一种自旋电流二极管，它可以工作，即使在一个小的偏置条件（线性响应制度）。原型装置由具有Rashba自旋轨道相互作用的喇叭状电子波导组成，其连接到具有不同宽度的两个引线。结果表明，当电子从窄引线入射时，所产生的自旋电导在很宽的入射能量范围内围绕一个恒定值波动。当输运方向相反时，自旋电导被强烈抑制。这种显著的差异是由自旋-轨道相互作用引起的自旋翻转跃迁引起的。
2008-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Generalized waveguide approach to tight-binding wires: Understanding large vortex currents in quantum rings
我们将量子波导方法推广到与不饱和$\p$分子器件相关的Hückel或紧束缚模型。通过{ \em内部}键的电流密度的朗道公式也推导出允许定义一个局部电导。该方法被用来研究两端环中的内部圆电流。我们展示了如何预测的发生和性质的大涡电流在巧合的消失小电流的引线。我们还证明了一个非常简单的公式的涡流制度的发病。
2009-03-03 cond-mat.mes-hall
Resonances in a two-dimensional electron waveguide with a single delta-function scatterer
研究了具有类s散射体的二维直电子波导的电导特性。即使是这样一个简单的系统也会出现有趣的共振现象。这些共振解释准束缚态都通过使用薛定谔方程的直接解决方案，并通过研究系统的格林函数。使用格林函数，我们计算的生存概率以及功率吸收，并显示准束缚态对这两个量的影响。
1999-11-16 cond-mat.mes-hall
Low Magnetic Field Regime of a Gate-Defined Constriction in High-Mobility Graphene
我们报告了在增加磁场时，通过高迁移率石墨烯器件中的栅极限定的收缩从弹道输运到量子霍尔制度的相干电子传输的演变。在低场时，电导表现出法布里-珀罗共振，这是由顶部栅区下方形成的npn腔引起的。在对应于等于npn腔长的回旋半径的临界场$B^*$以上，法布里-珀罗共振消失，蛇轨迹被引导通过具有一组特征电导振荡的收缩。进一步增加的磁场，使我们能够探测的朗道能级谱的收缩，由于在鞍势的朗道能级的限制和解除限制的组合失真。数值计算证实了这些观察结果。
2018-12-02 cond-mat.mes-hall
Crossover from Regular to Chaotic Behavior in the Conductance of Periodic Quantum Chains
研究了含有有限个周期性排列的相同点状杂质的波导的电导。使用Landauer-Büttiker公式计算其作为杂质浓度和杂质数量的函数。在很少杂质的情况下，电导与空波导的开放通道$N$的数量成比例，并且显示出具有台阶高度$\approx 2e^2/h$的规则阶梯状行为。对于大量的杂质，可以观察到无限周期链的能带结构的影响，并且电导近似为能带的数量（小于$N$）乘以普适常数$2e^2/h$。随着杂质数量的增加，以指数方式达到该较低值。随着杂质强度的增加，系统从可积状态转变为量子混沌状态。以$2e^2/h$为单位的电导从对应于空波导的$N$变化到对应于混沌或无序系统的$\sim N/2 $。结果表明，电导可以表示为$(1-c/2)N$，其中参数$0<c<1$测量系统的混沌性。
1997-10-24 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Graphene n-p junction in a strong magnetic field: a semiclassical study
我们提供了一个半经典的描述，通过石墨烯n-p结的量子霍尔制度的电子输运。电导的半经典近似导出的各种蛇形轨迹在交界处的接口。对于一个对称的（双极）配置，一般的结果可以通过一个简单的散射方法，提供了一个非常透明的定性描述所研究的问题。我们的研究结果的理解最近的实验的后果进行了讨论。
2010-03-17 cond-mat.mes-hall
Mode Spectroscopy and Level Coupling in Ballistic Electron Waveguides
利用磁输运实验研究了一种横向均占据模的可调谐量子点接触。我们使用一维子带的电导量子化作为工具来确定模式谱。沿电流方向施加的磁场耦合模式。这可以通过达尔文-福克模型的扩展来描述。反交叉观察到的磁场的函数，但不是零场或垂直场方向，表示耦合的子带由于非抛物线的电约束。
1999-02-09 cond-mat.mes-hall
Resonant Landau-Zener transitions in helical magnetic fields
研究了螺旋磁场中磁性半导体波导（纳米线）中自旋相关的电子输运。我们已经表明，除了位于等于螺旋场幅度$B_h$的磁场处的已知电导下降之外，在不同于$B_h$的磁场处出现额外的电导下降（电导为零）。这种效应发生在非绝热制度被解释为从自旋分裂的子带之间的共振朗道-齐纳跃迁。
2014-10-28 cond-mat.mes-hall
Disorder signatures in coherent electronic waveguides
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）
研究利用电导平衡学习框架，以扶手椅状石墨烯纳米带为对象，通过生成特定集合，比较不同光谱，运用多种分析方法，从非线性量子散射数据中学习无序特征，建立了受控的人工智能辅助协议。
2026-07-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Interfaces Within Graphene Nanoribbons
我们研究了两种类型的石墨烯纳米结构的电导：纳米管结的宽度从宽到窄的变化，和弯曲的纳米带。在宽-窄结构中，从宽-窄界面发生大量反射，这与大量研究的电子气波导的行为相反。在弯曲的纳米带中，电导对细节非常敏感，例如弯曲结构中是否包含半导体扶手椅纳米管的区域-这些区域强烈抑制电导。令人惊讶的是，这种抑制不是由于半导体纳米晶的带隙，而是与谷自由度有关。虽然我们在最简单的情况下研究这些效应，但可以预期它们会发生在更复杂的结构中，并且我们也显示了环的结果。我们的结论是，从电子气波导的经验不结转到石墨烯纳米结构。引起额外散射的内部界面由石墨烯结构的额外有效自由度（即谷和亚晶格赝自旋）引起。
2009-10-29 cond-mat.mes-hall
Microwave conductance in random waveguides in the crossover to Anderson localization and single parameter scaling
无序系统中电子和经典波的输运性质取决于自由扩散波和局域波之间的安德森局域化跃迁的接近程度。抑制平均传输和增强电导的相对波动在一维样品的长度大大超过本地化长度，$L\gg ξ$，是相关的单参数标度（SPS）理论的本地化。然而，产生一个统计上等效的电子波函数是时间相干的样本的合奏的困难，到目前为止，排除了SPS的实验演示。在这里，我们证明SPS随机多通道系统的微波辐射的透射率$T$，这是模拟的无量纲电导。我们发现，对于$L\sim4ξ$的传输矩阵（TM）的一个单一的特征值占主导地位的传输和分布的$\ln T$是高斯的方差等于平均值的$-\ln T$，如图所示的SPS。对于交叉到定位的样本，$L\simξ$，我们发现$\ln T$的单侧分布。这种异常分布解释的传输矩阵$τ$的本征值的电荷模型，其中电荷之间的库仑相互作用模仿之间的排斥传输矩阵的本征值。我们表明，在本地化的限制，联合分布的$T$和传输本征值的有效数量决定的概率分布的强度和总的传输为一个单一的入射通道。
2014-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Numerical Analysis of the Stub Transistor
短截线波导和短截线晶体管是下一代电子器件的候选者。特别地，这种结构可以用于基于自旋电子学的量子计算，因为它能够诱导自旋极化载流子。在本文中，我们提出了模拟的短截线晶体管（单，双栅极）的电导，建模与最近邻紧束缚哈密顿。观察到沟道电导随外加短截线电压的振荡行为。
2003-04-08 cond-mat.mes-hall
Modulation induced transport signatures in correlated electron waveguides
最近在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面上产生的空间调制准一维结构中的输运实验揭示了一些有趣的特征，包括没有调制的现象。在这项工作中，我们专注于其中两个显着的功能，并提供理论分析，允许他们的解释。第一个是在$e^2/h$的合理分数处出现两端电导平台。我们解释了这种现象，以前被认为是可能的，只有在系统中具有强排斥相互作用，可以稳定在一个系统中的吸引力的调制的存在。使用我们的理论框架，我们发现平台的振幅和形状，并描述了相关的相位，由于部分间隙，即Luttinger液体的电子trions系统中的发展。第二个观察结果是低于$1\times e^2/h$电导的急剧电导下降，当调谐系统时，其值在宽范围内变化。我们推测这是由于周期性自旋轨道场引起的共振后向散射。通过考虑电子波导的有限长度以及其中的相互作用，可以可靠地解释这种下降的行为。在这项工作中讨论的现象解释了强相互作用和空间调制的复杂的相互作用，并揭示了潜在的新的强相关相的物质系统，突出的特点。
2020-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coherent transient transport of interacting electrons through a quantum waveguide switch
研究了在垂直静磁场或零磁场中双量子波导系统中的相干电子开关输运。有限对称双波导从两端连接到两个半无限引线。双波导可以被定义为两个平行的有限量子线或波导通过窗口耦合，以促进相干电子线间传输。通过调整耦合窗口的长度，我们观察到的净电荷电流和最大电子电导的能级的两个波导共振的振荡。通过比较有无相互作用的结果，阐明了电子间相互库仑作用的重要性和双电子态的影响。即使库仑相互作用可以解除两个电子状态的组中的主动传输状态的耦合窗口的长度可以被调谐，以定位两个非常不同的传输模式在系统中的后期瞬态制度之前的稳态的开始。静态外部磁场和由侧栅极（侧量子点）形成的量子点可以用于增强波导间传输，这可以用于实现量子逻辑器件。该装置可以在瞬态状态下操作的事实可以用于提高其速度。
2014-08-05 cond-mat.mes-hall
Contactless Measurement of AC Conductance in Quantum Hall Structures
本文报道了一种在宽频域中测量量子霍尔结构频率依赖电导的方法。该过程是基于两个已知的probeless方法-声学光谱和微波光谱的组合。本文利用声学谱研究了压电晶体中声表面波在电子（空穴）层附近的低频衰减和相移。电子的贡献是解决使用其依赖于横向磁场。在高频下，我们研究了共面波导中电磁波的衰减。为了定量校准这些数据，我们使用的事实，即在量子霍尔效应制度的电导在其磁场依赖性的最大值是由扩展状态。因此，它应该在宽频域中与频率无关。通过对$p$ -SiGe/Ge/SiGe异质结构的研究，验证了该方法的有效性。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall
Ballistic electron transport in stubbed quantum waveguides: experiment and theory
我们提出了弹道状态下通过短截形波导或电子短截调谐器（EST）的电子输运的实验和理论研究结果。测量的电导G作为一个函数的电压，施加到不同的栅极V_i（i=底部，顶部，和侧）的设备，显示在第一个量化的高原，我们属性的反射共振的区域中的振荡。当EST腔的高度h小于其宽度时，振荡是相当规则的并且几乎是周期性的。当h增加时，振荡变得不那么规则，并且出现G中的宽凹陷。的理论分析，占在空腔区域中的门形成的静电势，和传输概率的数值计算成功地解释了实验观察。一个重要的发现，为实际设备，定义为表面肖特基栅，是共振nima的结果，从尺寸量子化沿运输方向的EST。
2000-02-18 cond-mat.mes-hall
Conductance in a periodically doped quantum wire
本文对含少量杂质的介观波导带的电导作了简要的评述。使用绿色功能方法，允许处理具有低数量杂质的系统，而不仅仅是完全清洁的情况。研究含有Dirac-delta电位的导线（模拟杂质），我们发现杂质数量的增加会导致电导结构的转变。清洁系统的阶梯状结构消失，并且包含有限数量周期性定位的杂质的系统的电导将由以下的能带结构确定：
1997-10-24 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Hall signal-dominated microwave transmission through graphene-loaded waveguides
本文利用微波传输线谱研究电阻耦合共面波导的单层石墨烯，将透射功率下降归因于量子 Hall 边缘模式，并用纯电阻模型解释长接触区样品近三倍的灵敏度增强。
2024-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Quantum Wires and Waveguides Formed in Graphene by Strain
在石墨烯中限制电子以制造器件已被证明是一项具有挑战性的任务。静电方法由于Klein隧穿而失败，而蚀刻到纳米带中需要极端控制边缘终端，并且自底向上的方法在尺寸上限于几纳米。幸运的是，它的机械灵活性提高了利用应变改变石墨烯特性并创造新型应变电子器件的可能性。在这里，我们报告的纳米线的传输研究所产生的线性形状的应变区，从个人的折叠层转移到六方氮化硼。横跨褶皱的电导测量揭示了库仑阻塞特征，表明这些结构中的受限电荷，它们充当量子点。沿着褶皱，我们观察到横向电阻率测量的尖锐特征，归因于由电阻桥将设备的点电导调制的放大。我们的数据表明，弹道输运沿褶皱高达~1 μ m。使用狄拉克模型，包括应变的计算与测得的束缚态能量和预测谷极化电流的存在是一致的。我们的研究结果表明，石墨烯折叠可以作为应变量子线。
2018-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating electron waves in graphene using carbon nanotube gating
石墨烯的色散关系类似于光子的色散关系，为电子光学的应用提供了充足的机会。通过外部栅极的载流子密度的空间变化可以用于产生电子波导，类似于光纤，其中载流子在双极结中的附加限制导致形成很少的横向引导模式。我们表明，通过门控石墨烯与碳纳米管（CNT）创建的波导允许获得尖锐的电导平台，并提出在Aharonov-Bohm和双路干涉仪中的应用，以及用于在石墨烯中注入载流子的点状源。其他应用可以扩展到Bernal堆叠或扭曲的双层石墨烯或二维电子气。由于其多功能性，CNT诱导的波导为石墨烯基器件中的电子操纵开辟了各种可能性。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Optimization of sample-chip design for stub-matched radio-frequency reflectometry measurements
一个射频（rf）匹配电路与现场可调变容二极管用于射频反射测量在半导体纳米结构的研究，并用于优化样品特定的芯片设计。样品被集成在一个2-4 GHz的波导短截线分流到终止的共面波导组成的匹配电路。比较了几种不同芯片设计在GaAs/AlGaAs异质结上制备的量子点接触。我们表明，在量子点接触电导的固定变化的反射系数的变化，可以提高3倍，相比传统的设计，通过一个合适的电极几何形状。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall
Metal-insulator transition in a two-dimensional electron system: the orbital effect of in-plane magnetic field
将传统的费米液体理论应用于限制在高度各向异性（平面）近表面势阱中的无自旋电子的三维系统，计算了在面内磁场作用下开放猝灭无序二维电子系统的电导.利用本文提出的计算方法，将磁场穿透无限长载流子系统的有限范围视为引入了附加的高度非局域散射体，该散射体将所模拟的电路分成三部分--系统本身和两个完整的引线。这样构造的电子波导内部的横向量子化谱可以通过磁场有效地调谐，即使波导的最小横向尺寸与磁长度相比很小。初始有限（金属）值的电导，这是由于横向量子化的扩展模式的存在，迅速减少的磁场的增长。这种减少是由于由磁场产生的模数减少效应。最后的载流模式，这是稍微敏感的无序水平的关闭，建议作为起源的磁场驱动的金属到绝缘体的转变广泛观察到的二维系统。
2004-07-30 cond-mat.mes-hall
Hall of Mirrors Scattering from an Impurity in a Quantum Wire
本文发展了一个散射理论来研究点杂质如何影响量子线的输运。虽然我们的一些新结果专门适用于硬壁线，其他的-例如，二维波导的有效光学定理-更普遍。我们将图像的方法应用到硬壁的指导，明确显示如何从杂质散射影响导线的电导。我们表示的有效截面的限制散射完全在空波导的格林函数，提出了一种方法，其中使用半经典的方法来理解传输性能的光滑的电线。除了预测一些新的现象，我们的方法提供了一个简单的物理图片以前观察到的效果，如电导骤降和约束引起的共振。
2006-02-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum transport across normal-superlattice-normal graphene junctions: Fabry-Pérot interference, Hofstadter butterfly, and supersnake states
National Cheng Kung University（國立成功大學）；AGH University（AGH科學技術大學）；National Formosa University（國立虎尾科技大學）；University of Regensburg（雷根斯堡大學）
本研究模拟门定义的石墨烯超晶格结，发现法布里-珀罗干涉、霍夫施塔特蝴蝶谱及新型超蛇态，证明该结是承载多种输运机制的多功能平台。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall
Guiding of Electrons in a Few Mode Ballistic Graphene Channel
在石墨烯中，极快的载流子可以通过电子光学元件（例如波导）来控制，其中transmittance通过波长来调谐。在这项工作中，载流子被引导在一个悬浮的弹道少模式石墨烯通道，由静电门控定义。通过耗尽沟道，观察到电导中的模数和阶跃的减少，直到沟道完全排空。的测量支持紧束缚运输计算，包括完整的样品的静电。
2015-09-09 cond-mat.mes-hall
Effect of quasi-bound states on coherent electron transport in twisted nanowires
扭曲电子波导的量子传输谱揭示了行波态和准束缚态之间的耦合。通过开边界薛定谔方程的直接数值解，我们挑出扭曲的影响，并显示如何存在的局域态导致Breit-Wigner或Fano共振的传输。我们还发现，准束缚态的能量增加扭曲，尽管沿波导的截面积恒定。虽然不同传输通道的混合预计会降低电导，但将局域能级转移到旅行态能量范围内可以减少其对相干传输的不利影响。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gauge Fields, Mode Mixing and Local Density of States in a Quantum Point Contact
结果表明，任意形状波导中离散横向运动的消除可以用纵向动力学的非阿贝尔规范场来描述。这允许通过以局部子带能量的非对角矩阵为代价消除规范场来精确处理不同模式之间的散射。应用该方法计算了量子点接触中的局域态密度。相反的总电导，这是很好地描述了一个绝热近似，模式混合原来发挥了至关重要的作用，局部性质，如LDOS。
1997-10-17 cond-mat.mes-hall
"Unusual" metals in two dimensions: one-particle model of the metal-insulator transition at T=0
在单粒子近似下，通过将开界系统的多维问题简化为一组一维非厄米特模式传播问题，计算了T=0时无序纳米线的电导.将二维导体作为三维无序量子波导的一种极限情形，证明了金属基态是由其多模性引起的。在薄波导（在实践中，e.例如，在一个实施例中，通过"挤压“外部电场），电子系统经历从金属态到绝缘态的连续相变。预测的结果与观察到的不同平面电子和空穴系统电阻的异常定性相符。
2002-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Engineered spin-orbit interactions in LaAlO$_3$/SrTiO$_3$-based 1D serpentine electron waveguides
对理解、设计和合成新形式量子物质的探索指导了当代凝聚态物理的许多研究。一维（1D）电子系统形成了量子物质的一些最有趣和奇异相的基础。实验上可获得的弹道1D电子系统的种类是高度受限的，并且此外，这些系统除了电场和磁场之外通常具有很少的调谐参数。然而，由二维（2D）LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质界面形成的电子波导表现出显著的一维性质，包括弹道多模输运和强吸引电子-电子相互作用，但这些系统明显缺乏强的或可调的自旋轨道相互作用。在这里，我们描述了一类新的准一维纳米结构，基于LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$电子波导，其中施加了正弦横向空间调制。用这种“蛇形”调制产生的纳米线在子带光谱中显示出独特的色散特征，即（1）自旋相关子带最小值的显著偏移（$\sim$ 7特斯拉），以及（2）分数电导平台，其中一些是用磁场连续可调的。第一个属性可以被理解为与电子的周期性加速相关联的工程自旋-轨道相互作用，因为它们通过纳米线波动（弹道地），而第二个属性表示由于施加的周期性结构而在该系统中存在增强的电子-电子散射。在量子线中设计这些相互作用的能力有助于一维固态量子模拟平台的工具集。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal transport of flexural phonons in a rectangular wire
本文基于 Kirchhoff-Love 方程与二次量子化框架，分析矩形弹性波导中对称和反对称弯曲声子模式的色散、能量流、温度场及热导。
2024-07-03 cond-mat.mes-hall
The metal-insulator transition in 2D systems at T = 0: one-particle approach
通过将任意维数的初始动力学问题简化为严格的一维单粒子模式传播子问题，计算了无序有限尺寸电子系统的电导。二维导体的金属基态被认为是实际三维量子波导的一种极限情况，它是由它的多模性引起的。在降低波导厚度时，实际上，例如，由于施加了“压”电位（耗尽电压），电子系统经历了一组与扩展模式数量的离散变化相关的连续相变。最后一个载流模式的关闭被解释为电子系统从金属态到介电态的转变。所得结果与观察到的不同电子和空穴系统电阻的“异常”定性一致。
2002-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Photonic topological pumping through the edges of a dynamical four-dimensional quantum Hall system
当二维电子气暴露于垂直磁场和面内电场时，其电导在横向面内方向上变得量子化：这被称为量子霍尔（QH）效应。这种效应是系统的电子能带结构的非平凡拓扑的结果，其中被称为第一陈氏数的整数拓扑不变量导致霍尔电导的量子化。有趣的是，QH效应可以在数学上推广到四维空间（4D），但这种效应从未实现过，原因很明显，实验系统被束缚在三维空间。在这项工作中，我们利用光子波导阵列提供的高可调谐性和控制，实验上实现了一个动态生成的4D QH系统，使用耦合光波导的2D阵列。波导间分离被构造成使得光沿着器件的传播在与两个物理维度正交的方向上在更高维动量上采样，从而实现2D拓扑泵浦。结果，器件的能带结构与被称为第二陈氏数的4D拓扑不变量相关联，第二陈氏数支持具有4D对称性的量化体霍尔响应。在一个有限尺寸的系统中，4D拓扑批量响应进行的局部边缘模式，作为调制的辅助动量的函数的样品交叉。我们直接观察到这种交叉通过光子泵从边缘到边缘和角到角的系统。这相当于在一个4D系统中从一个3D超曲面到相对的一个超曲面以及从一个2D超边缘到另一个超边缘的电荷泵，并且作为高维拓扑物理学的第一个实验实现。
2017-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Taming quantum interference: a route to high electrical conductance in carbon nanotube assemblies
University of Warsaw（华沙大学）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）；Air Force Research Laboratory（空军研究实验室）；Cranfield University（克兰菲尔德大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；CIC nanoGUNE（nanoGUNE研究中心）；Simune Atomistics（Simune原子模拟公司）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST（加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所（ICN2），西班牙国家科学研究委员会和巴塞罗那自治大学系统）；Center for Terahertz Research and Applications - Centera 2, Centre for Advanced Materials and Technologies (CEZAMAT), Warsaw University of Technology（太赫兹研究与应用技术中心 - Centera 2，先进材料与技术中心（CEZAMAT），华沙理工大学）；Wroclaw University of Science and Technology（弗罗茨瓦夫科技大学）；University of Regensburg（雷根斯堡大学）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基，巴斯克科学基金会）
通过原子级紧束缚非平衡格林函数计算和解析模型，研究碳纳米管结中的相干输运，揭示结结构对电子干涉的调控机制，为设计高电导、场稳定的碳纳米管导体提供原理。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prospective performance of graphene HEB for ultrasensitive detection of sub-mm radiation
利用迄今为止报道的最低电子-声子热导数据，分析了由单层石墨烯制成的亚毫米波热电子测辐射热计（HEB）的噪声等效功率和时间常数。频域多路复用约翰逊噪声测温法（JNT）用于检测器读出。平面微天线或波导可以提供石墨烯微器件与辐射的有效耦合。结果表明，石墨烯HEB探测器可以将辐射背景限制在很低的水平上，对应于具有低温冷却镜的空间望远镜上的光子噪声。除了高灵敏度之外，没有硬功率饱和限制、更高的工作温度以及用单个宽带放大器读取1000个元素的能力将是这种检测器的优点。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Non-Uniform Magnetic Fields for Single-Electron Control
本研究推广了Wigner方程的规范不变表述以包含非均匀电场和线性非均匀磁场，并应用于单电子控制，探索了蛇形轨迹输运和波包分裂实现边缘态的可能性。
2023-11-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
