Effect of Charge Fluctuations on the Persistent Current through a Quantum Dot
我们研究了Aharonov-Bohm环与侧边附着量子点之间的相干电荷转移。当环的尺寸变得相对较大时,两个子结构之间的电荷波动会引起环中循环的持续电流的代数抑制。共振时的电荷波动提供了抗磁态和顺磁态之间的过渡。本文还讨论了环中持续电流从连续能量极限到离散能量极限的普遍标度、交叉行为。
2001-08-06 cond-mat.mes-hall
Enhancement of persistent current in mesoscopic rings $&$ cylinders : shortest $&$ next possible shortest higher order hopping
在紧束缚模型下,采用高阶跳跃积分,详细研究了单个孤立正常金属介观环和柱中的持续电流和低场磁化率.我们的精确计算表明,如果我们在哈密顿量中包含高阶跳跃积分,即使在存在无序的情况下,持续电流的数量级也会增强。在严格的单通道介观环中,即使存在杂质,低场电流的符号也可以准确地预测。我们观察到,具有奇数和偶数个电子的完美环只支持抗磁电流。另一方面,在无序环中,无论实现的无序配置的环,我们总是得到反磁电流与奇数个电子和顺磁电流与偶数个电子。在介观圆柱体中,低场电流的符号不能准确预测,因为它强烈地依赖于电子总数$N_e$,也依赖于系统的无序结构。从恒定电子密度下持续电流幅度随系统尺寸的变化,我们得出结论,由于额外的高阶跳跃积分的持续电流的增强是可见的,只有在介观制度。
2006-04-01 cond-mat.mes-hall
Persistent current and low-field magnetic susceptibility in one-dimensional mesoscopic rings: Effect of long-range hopping
在考虑电子在{ \em最短}路径上长程跳跃的紧束缚框架下,研究了磁通量$ϕ$穿过的单通道正常金属环中的持续电流和低场磁化率,高阶跳跃积分试图通过使能量本征态离域来减小无序的影响,相应地,无序环中的电流幅度变得与有序环中的电流幅度相当。我们对低场磁化率的研究预测,即使在环中存在杂质的情况下,在具有固定数量电子的介观环中也可以精确地提到持续电流的符号。对于完美环,低场电流只显示出反磁符号,与电子总数$N_e$无关。另一方面,在无序环中,它表现出反磁性和顺磁性的环与奇数和偶数$N_e$分别。
2009-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Persistent currents in continuous one-dimensional disordered rings within the Hartree--Fock approximation
本文给出了无序一维连续环中相互作用的无自旋电子所携带的零温持续电流的数值结果。无序势由在随机位置和强度的δ函数的集合描述。计算采用自洽的Hartree-Fock(H-F)近似。由于H-F近似保留了单电子能级的概念,我们比较了非相互作用电子的能级与相互作用电子的能级以及能级持续电流的统计。我们发现电子-电子相互作用改变了能级和样品持续电流,并引入了一个优选的抗磁电流方向。与最近文献中出现的在紧束缚模型中存在中度无序时相互作用的无自旋电子的类似计算相反,我们发现由于e-e相互作用,持续电流没有受到抑制。
1996-11-10 cond-mat.mes-hall
Current-flux characteristics in mesoscopic nonsuperconducting rings
我们提出了四种不同的机制,负责顺磁性或反磁性持续电流在正常的金属环,并确定的情况下,从顺磁性到反磁性的电流和{ \it反之亦然}的变化。它可以定性地再现Bluhm等人的实验结果(Phys. Rev. Lett. 102,136802(2009))。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Relation between Hall resistance and the diamagnetic moment of Fermi electrons
一般的理论参数用于将霍尔电流与源自“宏观电流回路“的部分磁矩联系起来。霍尔电阻被发现只依赖于附近的费米能量,这是所提出的处理的本质优点的电子属性。用类Landauer-Buttiker观点对电子输运进行了分析。作为可能的应用之一,本文简要讨论了强磁场中周期调制二维电子系统的霍尔电阻。
2005-02-08 cond-mat.mes-hall
Isothermal reentrant effect in a mesoscopic cylindrical structure of a superconductor coated with a normal metal layer
本文从理论上研究了介观圆柱形正常金属(N)-超导体(S)结构中的相干现象。对这种结构的磁矩(持续电流)进行了数值计算和(近似)解析计算。它表明,在N层中的自由能最小值对应的电流总是抗磁性的。随着磁场的增加,磁矩(电流)在捕获的磁通量的某些值处表现出跳跃,并且NS结构改变为具有较小的抗磁矩绝对值的状态。当持续电流无法屏蔽外部磁场时,会发生这种情况。系统的磁矩逐步增大,进入新的稳定状态。磁场穿透到N层的更大体积中。该态具有较小的抗磁矩绝对值。实验上,这被解释为系统中存在顺磁添加(顺磁重入效应)。所获得的结果与P. Visani等人进行的实验定性一致[Phys. Rev. Lett. 65,1514(1990)]。
2009-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Persistent currents in one dimension: the other side of Leggett's theorem
本文讨论了一维环中N电子持续流的符号。使用拓扑参数,我们建立了自由能的下限在存在任意的电子-电子相互作用和外部电位。这些界限是莱格特推导的上限的对应物。具有奇数(偶数)极化电子的环总是反磁性的(顺磁性的)。我们发现,非极化电子与N是四的倍数表现出顺磁行为或超导体般的电流相位关系。
2008-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Diamagnetic mechanism of critical current non-reciprocity in multilayered superconductors
非互易临界电流(NRC)的观测最近引起了人们的兴奋,因为有人认为“超导二极管效应”可能是具有强自旋轨道相互作用的非中心对称超导体的一种固有特性[1]。从理论上讲,人们已经理解,由Rashba自旋轨道和塞曼相互作用引起的库珀对动量项中的线性,或者更一般地说,均匀单重态超导体中任何严格允许的Lifshitz不变量[2],对超导电流没有贡献,尽管高阶项的作用仍然不清楚[3,4]。在这项工作中,我们表明,临界电流的非互易性是一个通用的属性的多层超导体结构中存在的磁场产生的抗磁电流。在该制度的中间层之间的耦合,约瑟夫森涡预测形成在高场和电流。我们报告的观察NRC的纳米线制造的InAs/Al异质结构。这种效应与金属丝的晶体学取向无关,排除了NRC的内在起源。NRC随磁场的非单调演化与反磁电流的产生和约瑟夫森涡旋的形成是一致的。这种非本征NRC机制可用于设计新型超导电路器件。
2023-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Chiral persistent currents and magnetic susceptibilities in the parafermion quantum Hall states in the second Landau level with Aharonov-Bohm flux
利用量子Hall边缘态的有效共形场论,我们提出了一个简洁而方便的计算方法,计算了Z_k亚费米子量子Hall态在第二朗道能级介观圆盘中手征持续电流的周期、振幅和温度行为以及磁磁化率.我们的数值计算表明,持续电流是周期的Aharonov-Bohm通量与周期正好是一个通量量子,并具有抗磁性的性质。在高温区,它们的振幅随温度的升高呈指数衰减,相应的指数是非费米液体的普遍特征。这些指数的理论结果与从数值数据中提取的结果完全一致,并表明一般来说,中性扇区有一个非平凡的贡献。我们强调的非全纯因子的关键作用,首先提出的卡佩利和Zemba的上下文中的共形场论配分函数的量子霍尔态,确保环配分函数下的Laughlin谱流的不变性。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall
Magnetic response of mesoscopic rings: a quantum size effect
我们解析地研究了具有最近邻相互作用(t)和交替位能的双峰势的正常非相互作用介观环中持续电流(PC)的磁响应。结果表明,周长(N)和宽度(M)的环一般表现出弱的抗磁性,打破了电子填充的奇偶规则。特别地,在N=(2 p +1)(M+1),M为奇数,p为整数时,在F0/2周期中,顺磁电流最大,反磁F0/2电流最大,M为偶数时,N=(2 p +1)(M+1)+/-1。电流幅值对N和M都有很强的依赖性,变化幅度至少为1~2个数量级,表现出显著的量子尺寸效应。在N= 2 p(M+1)处,顺磁谐波的电流极限与N和M的大小无关,有利于实验观察。提出了一种新的磁响应机制,即一个电子在一个磁通量子内连续通过环的每个通道,在每个通道间的跃迁中积累一个额外的相位,从而导致顺磁-反磁跃迁和周期减半。结果统一并揭示了PC中理论与实验之间的矛盾,在介观尺度上验证了量子力学。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
On the relationship between the noise-induced persistent current and dephasing rate
无序导体中的交流噪声引起电子波函数的退相和介观环周围的直流电流。我们证明了在长导线和直流电流,引起相同的噪声和平均超过一个合奏的小环的失相率τ_ε ^{-1}连接。在<I>空间均匀高频交流磁场中,电流的系综平均h/2 e磁通谐波与失相率之间有一个非常简单的关系:<I>τ_e = Ce。这里e是电子电荷,常数C取决于戴森对称类。对于纯势无序,电流<I>是抗磁性的C = -(4/π),并且在存在强自旋轨道散射的情况下,电流是顺磁性的C =(2/π)。这种关系似乎与实验结果相吻合。这表明两个难题:巨大的持续电流[L. P. Levy等人,Phys.Rev.Lett.,v.64,2074(1990)]和失相的低温饱和[P.Mohanty等人,Phys.Rev.Lett.,#36825;,3366(1997))可以有一个共同的解决方案。
1999-10-09 cond-mat.mes-hall
Circulating and persistent currents induced by a current magnification and Aharonov-Casher phase
我们考虑了电流放大引起的环流和Aharonov-Casher通量引起的持续电流。持续电流对直流电流具有方向依赖性,而环流则没有方向依赖性。因此,在平衡中,只有持续电流可以在环上存活。对于电荷流,由于环上哈密顿量的时间反演对称性,持续电荷流在上自旋态和下自旋态之间相互抵消。因此,在非平衡态下,只有非极化自旋的电子在环上有循环电荷流。然而,只有持续的自旋流才对具有非极化自旋的电子的自旋流有贡献。
1998-08-22 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling effect on the persistent currents in mesoscopic ring with an Anderson impurity
基于有限$U$从玻色子方法,研究了Rashba自旋轨道耦合对含Anderson杂质介观环中持续电荷流和自旋流的影响.结果表明,在这种侧面耦合的Anderson杂质情况下,近藤效应将降低持续电荷流和自旋流的大小。当存在SO耦合时,持续电流发生剧烈变化,并随SO耦合强度的变化而振荡。SO耦合将抑制近藤效应,恢复持续电流的突变。研究还发现,即使在没有电荷流的情况下,环中也可以存在持续的自旋流。
2007-04-03 cond-mat.mes-hall
Distribution of Persistent Currents in a Multi-Arm Mesoscopic Ring
我们提出了一种研究多臂介观环中各臂持续电流的想法。在简单描述了传统Aharonov-Bohm(AB)环中的持续电流之后,我们研究了三臂介观环中不同臂中持续电流的行为。本文的分析对研究任何复杂量子网络的磁响应都有一定的帮助。
2010-09-20 cond-mat.mes-hall
Persistent current induced by magnetic impurities
我们计算了平均持续电流在一个正常的导电,介观环的扩散制度。在磁性杂质的存在下,持续电流的贡献被确定,这是有关的电子自旋密度的波动。假设自旋翻转散射速率与无功能量E_c相当,且温度较低,则这种新的持续电流贡献为$I\sim E_c^2/(kTϕ_0)$量级,远大于电子-电子相互作用所产生的持续电流。
1997-02-05 cond-mat.mes-hall
Control of the persistent currents in two interacting quantum rings through the Coulomb interaction and inter-ring tunneling
研究了两个垂直耦合的少电子量子环中的持续电流。我们发现,在没有隧穿的情况下,环之间的库仑相互作用会影响每个环中的持续电流和基态构型。环之间的量子隧穿显著改变了系统的基态和持续电流。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall
Persistent and radiation-induced currents in distorted quantum rings
对畸变窄量子环中的持续电流和辐射感应电流进行了理论研究.我们表明,环扭曲可以用一个几何潜在的长期。我们分析了这一项对磁通量(持续电流)和极化相干电磁场(辐射-感应电流)感应电流的影响。最强的持续电流的影响观察到的扭曲环与少量的电子。失真使作为磁通量的函数的电流振荡平滑,并且改变电流幅度的温度依赖性。对于辐射-感应电流,失真在电流中感应交流分量,并影响其对辐射频率和强度的依赖性。
2005-06-07 cond-mat.mes-hall
Persistent spin current in a spin-orbit coupling/normal hybrid ring
研究了具有自旋轨道(SO)相互作用的介观环的平衡性质。众所周知,对于被磁通量穿过的正常介观环,电子获得感生持续(充电)电流的Berry相。类似地,电子的自旋获得穿过具有SO相互作用的环的自旋Berry相位。正是这种自旋Berry相引起了持续的自旋电流。为了证明它的存在,我们计算了在正常区域的混合介观环中没有伴随电荷流的持续自旋流。我们指出,这种持续的自旋流描述了真实的自旋运动,并可以在实验中观察到。
2006-05-31 cond-mat.mes-hall
Floquet states and persistent currents transitions in a mesoscopic ring
本文研究了振荡势对具有磁通量的一维相位相干介观环的单粒子谱和时均持续电流的影响。我们表明,在一个环与偶数个无自旋电子的振荡电位有很强的持续电流的影响时,激发边带是接近一个纯环的本征能级。Floquet态边带的共振增强产生持续电流的符号变化。
2002-07-10 cond-mat.mes-hall
Fractional periodic persistent current in a twisted normal metal loop: an exact result
我们探索了一种新的机制,用于控制持续电流的周期性在扭曲的正常金属环线程的磁通量$ϕ$。一个简单的紧绑定模型被用来描述系统。有趣的是,我们看到,根据扭曲$p$的数量,持续电流表现出$ϕ_0/p$($ϕ_0=ch/e$,基本通量量子)周期性。这种分数周期性为持续电流的研究提供了新的发现。
2008-12-02 cond-mat.mes-hall
Level Correlations And Persistent Currents In Mesoscopic Metals
我们利用磁场中能级密度的精确关联函数来计算介观金属中的持续电流。我们还分析了关联函数的微扰理论极限和轨道响应的微扰理论极限。
1998-09-22 cond-mat.mes-hall
Persistent current in a ring coupled to an external fermionic reservoir
本文研究了耦合到费米子库的一维理想介观环的能谱和持续流。我们发现隧道耦合一般导致持续电流的抑制。然而,随着耦合的增加,耦合到库的环的有效能级结构的变化和准态与尖锐的本征能量的发展。取决于耦合到库的环状态的数量,这导致即使在环和库之间的非常大的隧穿下也存在非零持续电流。
2003-09-23 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in ballistic normal-metal rings
最近的实验重新引起了人们对介观正常金属环中持续电流的兴趣。我们表明,在弹道环在高磁场的塞曼分裂导致周期电流猝灭的周期远大于持续电流的周期。简单的论据表明,这种效果可能是相关的扩散环以及。本文的另一个目的是讨论高能级热激发引起的持续电流的涨落。当持续电流被指数抑制时,观察到这样的涨落将见证高温下电子系统的相干态。
2010-04-19 cond-mat.mes-hall
Spontaneous persistent currents in magnetically ordered graphene ribbons
我们提出了一种新的无耗散持续电荷电流机制。二维拓扑绝缘体在它们的边缘保持无耗散的自旋电流,使得对于给定的自旋取向,净电荷电流流动,其被相反自旋的逆流精确地补偿。在这里,我们表明,铁磁秩序的边缘升级到持久的电荷电流的自旋电流,没有施加的领域。为此,我们研究了具有自旋轨道耦合的相互作用的石墨烯锯齿带。我们发现三个电子相位的磁性边缘,携带电流达到0.4nA,相当于金属环中的持续电流,在石墨烯中的小自旋轨道耦合。相之一是谷半金属。
2010-03-29 cond-mat.mes-hall
Persistent Current in an Artificial Quantum Dot Molecule
利用广义Mott-Hubbard哈密顿量中的精确对角化技术,预言了相干二维半导体量子点阵列在外加磁通量作用下基态持续电流的存在.计算的持续电流,这是由于基态能量对外磁通的非平凡依赖性,存在于孤立阵列中,没有任何周期性的边界条件。计算出的持续电流的相互作用和无序的敏感性,以反映在二维系统中的各种Anderson-Mott-Hubbard量子相变的错综复杂。
1996-10-30 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in mesoscopic cavities and the effect of level crossings as random variables
在这篇文章中,我们进行分析和数值计算相关的持续电流在二维孤立介观环形腔穿的磁通量。所考虑的系统有大量的开放通道,因此,单粒子谱表现出许多水平交叉的流量变化。我们确定在典型的持续电流的水平交叉点的分布的效果。
1998-11-18 cond-mat.mes-hall
Hyperfine-driven persistent currents in mesoscopic rings based on a 2D electron gas with Rashba spin-orbit interaction
提出了一个详细的理论,在没有外加磁场的情况下,介观环中基于二维电子(空穴)气的超精细相互作用产生的感应持续电流。持续电流的产生是由于载流子与极化核的超精细相互作用、自旋轨道相互作用和Berry相的共同作用。
2005-12-02 cond-mat.mes-hall
Fractional Periodicity of Persistent Currents: A Signature of Broken Internal Symmetry
我们表明,从对称性的多体哈密顿量,铸造成的形式海森堡(自旋)哈密顿量,持续电流的分数周期性是由于内部对称性的崩溃和自旋哈密顿量持有解释这种转变。数值对角化进行明确地显示这一点。因此,持续电流提供了一种简单的方法来实验验证电子系统中的内部对称性破缺。
2003-02-10 cond-mat.mes-hall
Persistent Currents versus Phase Breaking in Mesoscopic Metallic Samples
介观正常金属环中的持续电流即使在第一次实验观察十年后,对理论家和实验学家都是一个挑战。在对现有的实验和理论结果进行简要回顾后,我们集中讨论了持续电流的大小与断相率的关系。特别是,我们考虑的影响引起的噪声,散射在两个级别的系统,和磁性杂质。
2002-01-21 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in interacting Aharonov-Bohm interferometers and their enhancement by acoustic radiation
我们考虑Aharonov-Bohm干涉仪,连接到两个电子库,其中一个臂上嵌入一个量子点。我们找到了一个一般表达式的持续电流在稳态下,有效的情况下,电子系统是免费的相互作用,除了在点上。结果被用来推导的修改所带来的持久电流耦合的量子点的声子源。在声源强度的适当范围内,持续电流的幅值会增强。
2003-04-22 cond-mat.mes-hall
Persistent Current for a genus g=2 structure
本文首次计算了两个耦合环中的持续电流,它们形成了一个特征性的“8”亏格g=2结构。我们得到了持续电流的精确解,并对精确解进行了数值研究。对于两个等磁通量的大耦合环,我们发现两个耦合环中的持续电流与单个耦合环中的持续电流相等。对于相反的通量,能量具有混沌结构。对于这两种情况,周期都是$h/e$。这一结果得到的狄拉克的第二类方法的费米子约束内的扩展。这一理论可以在弹道体制中得到检验。
2007-12-24 cond-mat.mes-hall
Charge State Measurement and Persistent Current in a Double-Dot Aharonov Bohm Ring
这篇论文由于一个重大错误而被作者撤回。
2006-06-15 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in n-fold twisted Moebius strips
我们研究了拓扑结构对由准一维介观环组成的n重扭曲Moebius带中持续电流的一般特征的影响,包括自由电子和弱无序区。我们发现,有没有通用的持续电流之间的差异,无捻环和任意数量的扭曲的莫比乌斯带。
2003-09-24 cond-mat.mes-hall
Electronic states and persistent currents in nanowire quantum ring
提出了纳米线内部量子环的新模型。在考虑Rashba和Dresselhaus自旋轨道耦合(SOC)的情况下,构造了[111]取向NW QR中电子的单粒子哈密顿量.利用精确的数值对角化方法,得到了能级随磁场的变化关系。计算了持续电流(电荷和自旋)。SOC的特殊性和能谱中出现的反交叉导致了持续电流行为的异常特征。通过栅极改变磁场或载流子浓度,可以产生电荷流为零的纯自旋持续电流。
2018-04-18 cond-mat.mes-hall
Measurement of the full distribution of the persistent current in normal-metal rings
我们测量了单个正常金属环在宽范围磁场中的持续电流。从这些数据中,我们提取了单环持续电流分布的前六个累积量。我们的结果与理论预测一致,即该分布应该接近高斯分布(即,这些累积量应该接近于零)。这一测量突出了持续电流对单个相干体积内的介观波动的特殊敏感性。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall
Persistent spin currents in electron systems with spin-orbit interaction
本文研究了在绝对零度热力学平衡下具有自旋轨道相互作用的一维和二维电子系统中的持续自旋流。持续自旋流是与电子系统位形空间中的Berry相和电子场位形中的缠绕数有关的内禀自旋流。当系统位形的拓扑空间具有非平凡的第一同伦群时,系统中的持续自旋流可以是非零的,并且在弹道极限下不易被杂质散射破坏。Rashba发现的二维无限电子系统中的非零背景自旋流可以通过自旋轨道相互作用下的有限环面电子系统中的输运持续自旋流来实现。从这个意义上说,我们迎接了Rashba提出的挑战。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall
Persistent Currents in Helical Structures
最近发现的介观电子结构,特别是碳纳米管,有必要调查什么样的影响可能螺旋对称的导体(金属或半导体)上的持续电流振荡。我们研究持续电流的螺旋结构,这是非衰减的时间,不需要一个电压偏置,无耗散的电子在正常的金属或半导体圆柱体或圆形导线的介观尺寸的稳定流动。在存在沿环形结构的磁通量的情况下,螺旋对称性将环形电流和纵向电流彼此耦合。我们的计算表明,在这些结构中的圆形持续电流有两个组件与周期$Φ_0$和$Φ_0/s$($s$是一个整数特定于任何几何形状)。然而,由此产生的圆形持续电流振荡具有$Φ_0$周期。\pacs{PACS:} PACS:73.23.- B
2004-08-19 cond-mat.mes-hall
Persistent spin current in nano-devices and definition of the spin current
我们研究了两个密切相关的问题:(i)在具有自旋轨道相互作用(SOI)的半导体介观器件中存在纯持续自旋电流,以及(ii)在SOI存在下自旋电流的定义。通过四种不同物理图象的物理论证,我们提供了强有力的证据,证明在没有磁性材料的情况下,SOI器件中确实存在持续的自旋电流。这种持续的自旋电流是由磁通量穿过的介观环中的持续电荷电流的模拟,它描述了真实的自旋运动,并且可以通过实验测量。然后我们研究了自旋流的定义。我们指出:(i)在平衡SOI器件中的非零自旋电流是持续的自旋电流,(ii)自旋电流通常是不守恒的,(iii)无论使用什么定义的自旋电流的自旋输运违反Onsager关系。这些问题,非零自旋流在平衡的情况下,非保守的自旋流,违反昂萨格关系,是自旋输运的内在属性。我们注意到,自旋流的传统定义具有非常清晰的物理直观性,并且很好地描述了自旋运动。因此,我们认为传统的自旋电流定义是有物理意义的,没有必要加以修改.此外,还讨论了混合环SOI区的持续自旋电流与输运自旋电流、持续线性自旋电流和持续角自旋电流之间的关系.最后,我们表明,如果自旋-自旋相互作用包含在哈密顿量,持续自旋流自动保存使用传统的定义。
2008-06-13 cond-mat.mes-hall
Persistent current in ballistic mesoscopic rings with Rashba spin-orbit coupling
自旋轨道耦合的存在影响介观导电环中自发流动的持续电流。在这里,我们分析了它们对磁通量的依赖关系,重点是确定证明低维系统中Rashba自旋分裂的存在和提取强度的可能性。被认为是准一维环子带之间的无序和混合的影响。自旋-轨道耦合强度可以从持续电荷电流中发生符号变化的通量值来推断。作为一个重要的后果,自旋分裂的存在下,我们确定了一个非平凡的持续自旋电流,不是简单地成正比的电荷电流。持续电荷和自旋电流的不同通量依赖性是影响环电子结构的自旋轨道耦合的独特特征。
2003-05-14 cond-mat.mes-hall
Temperature enhanced persistent currents and "$ϕ_0/2$ periodicity"
我们预测,在巨正则和正则情况下,与短截线强耦合的弹道环中的持续电流具有非单调的温度依赖性。我们还表明,这种非单调的温度依赖性可以自然地导致持续电流的$ϕ_0/2$周期性,其中$ϕ_0$ =h/e。存在一个交叉温度$T^*$,低于该温度时,持续电流的幅度随温度增加,而高于该温度时,持续电流的幅度降低。这与环中的持续电流受到温度的单调影响相反。$T^*$是参数依赖的,但具有$Δ_u/π^2k_B$的量级,其中$Δ_u$是孤立环的能级间距。对于巨正则情况,$T^*$是正则情况的一半。
2000-08-18 cond-mat.mes-hall
Persistent current in one-dimensional non-superconducting mesoscopic rings: effects of single hopping impurity, in-plane electric field and foreign atoms
基于紧束缚模型研究了缓变磁通量$ϕ$穿过的一维非超导介观环中的持续电流。从三个方面讨论了持续电流的行为:(a)单跳杂质,(b)面内电场和(c)存在一些杂质原子。
2009-01-08 cond-mat.mes-hall
Electrically controlled persistent spin currents at the interface of multiferroic oxides
我们预测的外观,在一个二维的电子气形成的界面处的多铁性氧化物与横向螺旋磁秩序的持续自旋电流。不产生充电电流。这是由氧化物局部磁矩的拓扑结构产生的有效自旋-轨道耦合的结果。有效耦合和产生的自旋电流线性地依赖于磁螺旋螺旋度,由于磁电耦合,磁螺旋度可以通过横向电场来调节,从而提供了一种新的用于产生电控持续自旋电流的方法。
2009-07-17 cond-mat.mes-hall
Distribution function of persistent current
我们引入一个变种的副本技巧内的非线性西格玛模型,允许计算的持续电流的分布函数。在扩散制度,高斯分布推导。这一结果在局部相互作用的情况下也成立。预测分布函数在大偏差处的尾部的高斯统计的崩溃。
2010-11-01 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic persistent currents in a strong magnetic field
最近在正常金属环中的介观持续电流的精确测量依赖于由电流产生的磁矩和大的外加磁场之间的相互作用。受此技术的启发,我们扩展了介观持续电流的理论,包括环的有限厚度的影响和由此产生的大磁场的渗透。我们讨论了样品特有的典型电流和由电子-电子相互作用影响主导的整体平均电流。我们发现,磁场强烈抑制相互作用引起的持续电流,因此提供了直接访问的独立电子的贡献。此外,该技术允许持续电流的整个分布函数的测量。我们还讨论了塞曼分裂和自旋轨道散射的后果,并包括我们的理论结果与实验数据的详细和定量的比较。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in Dirac fermion rings
本文分别在连续介质和格点上研究了严格一维Dirac系统中的持续电流。研究的对象是两个系统中单个磁性或磁性杂质的影响。在连续介质Dirac模型下,对无界负能态进行正则化处理,得到了含单个δ类磁性杂质环上持续电流的解析表达式.预测的持久性衰变与晶格模拟一致。结果推广到有限温度。为了实现一个狄拉克无质量费米子,晶格模型打破了时间反演对称性,与连续介质模型相比,点状杂质可以导致持续电流的衰减。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall
Persistent spin current in spin-orbit coupling systems in the absence of an external magnetic field
研究了零磁场自旋轨道耦合系统在平衡态{ \it,即}下的自旋轨道耦合系统,而没有电压偏置。虽然持续的电荷流和自旋积累都为零,但在大多数情况下,预测存在持续的自旋流。特别是,二维量子线进行了详细研究。令人惊讶的是,一个持续的自旋电流被发现沿限制的方向流动,由于自旋进动伴随着粒子的运动。这提供了一个有趣的例子,恒定的自旋流动,而不会引起自旋积累,与常见的直觉相反。
2005-06-16 cond-mat.mes-hall
Current-spin-density functional study of persistent currents in quantum rings
利用电流自旋密度泛函理论对量子环中的持续电流进行了数值研究。这种形式主义允许的自旋,相互作用和杂质的实际系统的联合效应的系统研究。通过比较无杂质环的能谱与现有的精确对角化和实验结果,说明CSDFT适合描述与Aharonov-Bohm相有关的物理效应.此外,我们研究了破缺杂质势对系统的密度和电流特性的影响,并提出在固定杂质势下缩小限制势将以特征方式抑制持续电流。
2000-05-03 cond-mat.mes-hall
Persistent edge currents for paired quantum hall states
我们研究了圆柱上成对量子霍尔态的持续边缘电流的行为。我们证明了电流是周期性的单位通量$ϕ_0=hc/e$。在低温下,它们的通量依赖性表现出反常振荡,函数的形状收敛于周期性的$ϕ_0/2$的周期函数。
2000-08-06 cond-mat.mes-hall
Persistent current in metals with a large dephasing rate
在弱无序的金属中,电子相互作用不仅导致准粒子的退相干,而且导致热力学性质的量子修正。我们考虑与二能级系统相互作用的电子。我们表明,两个级别的系统增强平均平衡(“持久”)电流在一个系综的介观环。这一结果支持了最近提出的介观物理学中的两个难题可能是相关的:退相时间的低温饱和和环中的高持续电流。
2000-05-30 cond-mat.mes-hall
Persistent spin and charge currents and magnification effects in open ring conductors subject to Rashba coupling
我们分析了Rashba自旋轨道耦合和局部隧道势垒对一维导电Aharonov-Bohm(AB)环对称耦合到两个引线上的持续自旋和电荷电流的影响。首先,作为自旋分裂的一个重要结果,我们发现可以诱导出一个持续的自旋电流,它不是简单地与电荷电流成正比。第二,放大效应的持续自旋电流示出当一个调谐费米能量附近的Fano型反共振的总透射系数由隧道势垒强度。作为一个明确的签名的自旋轨道耦合,我们也表明了可能性,以产生一个持久的纯自旋电流在干涉零点的透射率。这拓宽了在相位相干自旋电子学应用中采用介观导电环的可能性。
2007-01-18 cond-mat.mes-hall
Persistent Currents in Normal Metal Rings (Yale PhD thesis)
在这项工作中,我提出了测量持续电流在正常的金属环进行悬臂扭转磁力。利用这种技术,可以高灵敏度地测量典型的持续电流(从环到环随机变化的分量)。我报告测得的幅度低至1 pA,超过两个数量级小于在以前的研究中观察到的。这些测量扩展了已经观察到的典型电流的温度和磁场的范围。宽的磁场范围使我们能够研究磁场穿透环的效果。它还能够在单个样品中记录电流幅度的许多独立测量值。这些独立的测量对于表征持续电流幅度是必要的,因为它是一个随机量。从这些持续电流的测量,我还表征了典型电流对样品取向和环数的参数依赖性。除了提出的实验结果,我彻底检讨的理论,典型的持续电流的扩散制度。我从最简单的模型开始,建立适合我们实验中研究的样本的情况。文中还详细介绍了测量持续电流的实验装置。
2011-12-15 cond-mat.mes-hall
A renormalization group study of persistent current in a quasiperiodic ring
本文提出了一种基于格林函数的实空间重整化群方法来计算多通道准周期Fibonacci紧束缚环中的持续电流。与传统的方法不同,本方案提供了一个强有力的工具,在大周期和准周期环,甚至在微米尺度范围内的持续电流的理论描述具有非常高的精度,这强调了这项工作的优点。
2013-09-04 cond-mat.mes-hall
Directional dependence of spin currents induced by Aharonov-Casher phase
我们计算了由Aharonov-Casher相引起的开环持续自旋流。对于非极化的电子,不存在持续的电荷流,而存在持续的自旋流。我们表明,在一般情况下,在环中的持续自旋电流的大小取决于从一个水库到另一个的直流电流的方向。自旋进动角的余弦函数对持续自旋电流进行调制。非绝热的Aharonov-Casher相给出反常行为。Aharonov-Anandan相位由自旋进动的立体角决定。当非绝热Aharonov-Anandan相随电场的增大而趋于一个定值时,自旋持续电流在绝热极限下出现周期性行为。在这个极限下,持续自旋电流的周期性行为可以通过有效自旋相关的Aharonov-Bohm通量来理解。
1998-02-03 cond-mat.mes-hall