Effect of short-range impurities on low-temperature conductance and thermopower of quantum wires
研究了纵向磁场中的抛物量子线中的电子输运,线内存在短程杂质系统。使用基于零程势理论的方法,我们得到了电子通过导线的传输系数的精确公式,该公式允许计算诸如电导和微分热电势的传输特性。研究了电导率和热电势与化学势和磁场的依赖关系。研究了短程杂质弹性散射对低温电导和热电势的影响。结果表明,电子输运的性质主要取决于各散射中心的位置。甚至孤立杂质的存在也会导致电导量子化的破坏。在某些情况下,热电势可能会改变符号,这取决于化学势和磁场。
2007-12-30 cond-mat.mes-hall
Domain Nucleation and Annihilation in Uniformly Magnetized State under Current Pulses in Narrow Ferromagnetic Wires
我们利用洛伦兹显微镜和电子全息术研究了坡莫合金细线中电流驱动的磁化动力学。电流脉冲被发现在居里温度以下的均匀磁化状态下改变磁结构。以低概率随机获得包括反转磁畴在内的各种磁状态。在大多数观测到的磁态中发现的涡旋动力学似乎在触发磁化反转中起着关键作用。
2006-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlations, inhomogeneous screening, and suppression of spin-splitting in quantum wires at strong magnetic fields
采用修正的局域密度近似(MLDA),自洽地处理了强垂直磁场作用下量子线中的交换和关联相互作用。在屏蔽Hartree-Fock近似(SHFA)下计算了填充因子ν=1时,多体相互作用对两个最低朗道能级之间自旋分裂的影响,并考虑了电子屏蔽性质的强空间依赖性.与Hartree-Fock的结果相比,当包含相关性时,量子阱中被占据的LL的空间行为被强烈地修改。在边缘屏蔽引起的相关性强烈抑制交换分裂和平滑的能量色散的边缘。该理论很好地解释了实验观察到的与ν=1的量子霍尔效应(QHE)态相关的自旋分裂的强烈抑制以及在长的准弹道GaAlAs/GaAs量子阱中该态的破坏。
1997-05-19 cond-mat.mes-hall
Minimal excitation states of electrons in one-dimensional wires
提出了一种利用具有真实参数的电磁脉冲以无噪声的方式从费米海中激发粒子的策略。我们表明,通过使用简单形式的量子化脉冲,可以抑制由通用激发产生的粒子-空穴对。由此产生的多体态的特征是一个或多个粒子在费米面以上被激发,而费米面以下没有扰动,这些激发携带的电荷对于无相互作用的电子气是整数,对于Luttinger液体是分数。导出了描述这些激励的算子代数,并提出了一种依赖于噪声测量的检测方法。
2006-06-06 cond-mat.mes-hall
Excited-state spectroscopy on a quantum dot side-coupled to a quantum wire
我们报道了一个量子点侧面耦合到量子线上的激发态光谱,并得到了精确的能量估计。我们的方法利用点上的周期性电压脉冲,并且能量校准是参考导线两端的偏置电压来执行的。我们证明了在一个单点中观察到的轨道激发态和塞曼分裂。
2008-07-23 cond-mat.mes-hall
Excitation of collective modes in a quantum flute
我们使用广义主方程(GME)的形式主义来描述库仑相互作用的电子通过一个短的量子线连接到半无限偏置的引线的非平衡的时间相关的运输。导线和导线之间的接触强度由模拟旋转栅门装置的异相时变电位调制。我们通过在导线一端的固定位置保持与一根导线的接触来探索这种设置,而与另一根导线的接触则放置在沿着导线长度的各个部位。我们研究了正弦脉冲和矩形脉冲的传输。我们发现,在两个引线的电流分布不仅取决于脉冲的形状,但也对第二接触的位置。电流反射由接触电势产生的驻波,就像在管乐器(例如长笛)中一样,但是发生在平衡电荷分布的背景上。我们的量子“长笛”装置中的电子数量在2到3之间变化。我们发现,对于矩形脉冲的电流在引线中可能会流动对偏置短的时间间隔,由于更高的谐波的电荷响应。GME的数值求解在小的时间步长,而不诉诸传统的马尔可夫和旋转波近似。通过精确对角化方法,样品中电子之间的库仑相互作用被包括在内。该系统(引线加样线)由一个格子模型描述。
2012-06-12 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin coherence in a quantum wire
我们在1.2K的量子线中观测到了毫秒长的核自旋相干演化。核自旋的局部、全电操纵是通过与脉冲核磁共振相结合的量子霍尔效应的击穿机制中的动态核极化来实现的。击穿的激发阈值明显小于我们的样品所预期的,并且核极化的方向可以通过电压偏置来控制。作为一个四能级自旋系统,该器件相当于两个量子比特。
2009-09-30 cond-mat.mes-hall
Principals of the theory of light reflection and absorption by low-dimensional semiconductor objects in quantizing magnetic fields at monochromatic and pulse excitations
发展了低维半导体物体(量子阱、线和点)在单色和脉冲照射以及任何形式的光脉冲下的光反射和吸收理论的基础。半导体物体可以放置在静止的量化磁场中。作为一个例子的情况下,正常的光入射到量子阱表面被认为是。量子阱的宽度可以与光波长相当,并且电子激发的能级的数量是任意的。对于电场的傅立叶分量,得到了积分方程(类似于戴森方程)和该方程在某些个别情况下的解。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall
Modulated currents in open nanostructures
我们从理论上研究了介观系统的输运性质,该系统由施加在输入(左)引线的接触处的矩形脉冲序列驱动。将在输出(右)引线中测量的电流的特性与样品的光谱特性进行了讨论。通过广义非马尔可夫主方程方案计算的时间相关的电流。我们研究了量子点和窄量子线的瞬态响应。我们表明,输出响应不仅取决于铅样品耦合和脉冲的长度,但也传播输入信号的状态。我们发现,通过增加偏置窗口,由于不同的动态隧穿过程,可用于传输的新态会在弛豫电流中引入额外的结构。在窄量子线的情况下,输出信号相对于输入电流的延迟与通过线的瞬态时间相关联。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall
Motion of skyrmions in nanowires driven by magnonic momentum-transfer forces
我们研究了从靠近纳米线边缘的驱动层流出的自旋波电流$J$引起的纳米线中磁skyrmions的运动。通过应用微磁学模拟和有效的Thiele方程的分析,我们发现,skyrmion的轨迹是由两个力的相互作用,由于磁振子电流和线边界。skyrmion被吸引到驱动层,并被由于线边界而产生的排斥力加速。我们认为这两种情况下的驱动纵向和横向的纳米线,但一个稳态运动的skyrmion仅获得横向磁振子电流。对于后一种情况,我们发现在低电流密度$J$的极限下,速度-电流关系$v \sim J/α$,其中$v$是Skyrmion速度,$α$是Gilbert阻尼。对于大的$J$,在强驱动的情况下,skyrmion被推入驱动层,导致skyrmion速度下降,最终导致skyrmion的破坏。
2017-06-06 cond-mat.mes-hall
Domain-wall motion induced by spin transfer torque delivered by helicity-dependent femtosecond laser
在具有垂直各向异性的磁线中,仅用电流或仅用圆偏振光移动磁畴需要高功率。在这里,我们建议同时使用短电流脉冲和飞秒激光脉冲来减少它。金属丝由垂直磁化的Pt/Co/Ni/Co/Pt薄膜制成。畴壁的位移被发现是依赖于激光的螺旋度。基于对电流诱导畴壁运动的定量分析,与自旋转移矩的贡献相比,自旋轨道矩的贡献可以忽略。自旋转移力矩的有效场是从脉冲场畴壁测量中提取的。最后,我们的结果可以用Fatuzzo-Labrune模型来描述,并考虑由于偏振激光束的有效场,由于自旋转移力矩的有效场,和高斯温度分布的激光光斑。
2019-02-12 cond-mat.mes-hall
Domain-wall dynamics in translationally noninvariant nanowires: theory and applications
我们将畴壁动力学推广到非线性不变的铁磁纳米线的情况。所得到的运动方程,使磁畴壁传播的描述更现实的占沿导线的变化,如无序或改变线的形状。我们表明,有效的运动方程是非常普遍的,不依赖于模型的细节。作为其使用的一个例子,我们详细考虑沙漏形纳米带。横向畴壁被困在中间,并有两个稳定的磁化方向。我们研究了短电流脉冲在两个方向之间的切换。我们得到了精确的时间依赖性的电流脉冲所需的切换磁化与最小的欧姆损失,每次切换。此外,我们发现如何欧姆损失每开关取决于最佳电流脉冲的开关时间。因此,我们表明,作为一个磁性存储器,这种纳米器件可以比最好的现代设备的能量效率高$10^5$倍。
2012-06-12 cond-mat.mes-hall
Charge Separation and Dissipation in Molecular Wires under a Light Radiation
纳米线或分子线中的光致电荷分离已经在先前的实验和模拟中进行了研究。大多数研究采用经典唯象模型处理载流子扩散,或采用量子力学计算静态能级。本文对分子线中的电荷分离和耗散进行了动态量子研究。该方法基于含时非平衡格林函数理论。本文以聚乙炔链和聚苯撑为模型体系,采用紧束缚哈密顿量和宽带限近似。在系统上照射能量大于带隙的光脉冲。研究了开放纳米系统中非平衡载流子的演化和耗散。当外加电势或杂质原子时,观察到电荷分离。计算表明,电子/空穴波包的分离行为与分子线中的库仑相互作用、光强和电子/空穴的有效质量有关。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
Flipping coin experiment for studying switching in Josephson junctions and superconducting wires
当用电流脉冲探测时,约瑟夫森结和超导导线表现出从超导到稳定的非零电压状态的随机切换。开关概率(所谓的S曲线)或开关电流分布的电流依赖性是控制逃逸过程的物理学的指纹。本文通过一系列开关实验,提出了独立开关事件的判据。将约瑟夫森结看作具有电流调谐开关概率的电子硬币,研究了开关事件之间的相关性对开关统计的影响。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Modulation of domain wall dynamics in TbFeCo single layer nanowire
我们证明了在TbFeCo单层纳米线(300 nm宽,150 $μ$ m长)中写入和调制磁畴壁的可能性。为了实现这一点,一个微小的磁畴成核的奥斯特场所产生的1.6 MHz的脉冲电流(35 mA的幅度,5-40 ns的长度)穿过导线。为了将壁写入到线,根据自旋转移力矩机制,使用DC电流将成核畴(在两侧具有两个壁)驱动到线。需要$J_c = 3.5\times10^{10} Am^{-2}$的临界电流密度来控制线中壁的运动。结果表明,通过外加电场和脉冲电流的大小可以调节纳米线中畴的大小。这对畴壁自旋力矩器件,特别是存储器件的写入过程有重要的指导意义。
2011-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Spin-orbit interaction in chiral carbon nanotubes probed in pulsed magnetic fields
在脉冲磁场中测量了开口碳纳米管(CNT)-量子线的磁导。在低温下,我们发现一个特殊的分裂磁导峰接近电荷中性点。我们的数据分析表明,这种分裂是密切相关的自旋轨道相互作用和管的手征。能带结构计算表明,峰区电流具有很强的自旋极化性,这一点在未来的CNT基自旋电子器件中具有应用价值。
2010-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Influence of Joule heating on current-induced domain wall depinning
从理论上研究了在静磁场和短电流脉冲注入下,${\rm SiO_2/Si}$衬底上坡莫合金纳米带中缺口处的畴壁脱钉。焦耳加热电流诱导畴壁脱钉的影响进行了探索自洽耦合的磁化动力学在整个系统的热传输的铁磁条。我们的研究结果表明,焦耳加热在这些过程中起着显着的作用,导致在临界脱钉场的减少和/或在通常注入的电流脉冲的铁磁秩序的临时破坏。在协议与实验观察,类似的钉扎-脱钉相图可以推导出两个电流极性时,考虑到焦耳加热。这些观测结果与自旋转移力矩的唯一贡献不相容,它们提供了对这些过程背后的物理学更深入的理解,并建立了自旋转移力矩的真实范围。它们也是相关的技术应用的基础上,电流感应畴壁运动沿软带。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
GaAs delta-doped quantum wire superlattice characterization by quantum Hall effect and Shubnikov de Haas oscillations
通过量子阱超晶格(2D)中的受控位错滑移(原子锯方法)实现的量子线超晶格(1D)已经显示出磁声子振荡。这种效应已被用来研究这种系统的电子性质,并证明了量子特性的物理性质的线。通过冷却温度和使用高达35 T的脉冲磁场,我们观察到了量子霍尔效应(QHE)和Shubnikov de Haas(SdH)振荡的各种配置的磁场。由基场值导出的有效质量与由磁声子效应得到的有效质量是一致的。场的旋转会引起共振频率的变化,这是由于质量张量的改变,就像在(3D)电子气中一样。从QHE的观点来看,rho_yz中的平台相对于rho_zz最小值是退相的,这似乎与加宽的朗道能级的态密度最小值的退相有关。
2007-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Induced vortex tunneling in a superconducting wire
本文研究了圆柱形超导薄膜导线中的感生拓扑跃迁。在过渡期间,电流的脉冲引起围绕圆柱体的虚拟涡旋-反涡旋对的传输。我们认为这两个瞬子的方法,其中的过渡被视为运动的漩涡在欧几里德时间,和实时的双重制定,其中的漩涡所描述的基本量子场。瞬子的方法是方便的讨论环境的影响,而在对偶配方中,我们表明,存在一个潜在的有用的绝热制度,其中的概率,以指数方式抑制,以创建一个真正的涡对,但总的运输的涡数可以是一阶。
2003-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph