Electrochemical control of quantum interference in anthraquinone-based molecular switches
利用第一性原理计算,我们分析了最近提出的蒽醌基电化学开关的电子输运性质。由于蒽醌中存在的破坏性量子干涉,但在氢醌分子桥中不存在,观察到几个数量级的鲁棒电导开/关比。一个简单的解释的干涉效应是通过将前线分子轨道转化为本地化的分子轨道,从而获得一个最小的紧束缚模型描述的运输在相关的能量范围内的跳跃通过本地化的轨道。紧束缚模型的拓扑结构由分子轨道的对称性决定,决定了量子干涉的数量。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall
Quantum interference tuning of spin-orbit coupling in twisted van der Waals trilayers
我们表明,在范德华堆叠的扭曲六角层的邻近诱导Rashba自旋轨道耦合可以受到量子干涉。我们计算的量子相位负责这种效果在石墨烯-过渡金属二硫属化物双层作为层间扭转角的函数。我们展示了这种量子相位如何影响石墨烯带的自旋极化,并讨论了其对自旋电荷转换测量的潜在影响。在扭曲的三层膜中,对称性可以被打破,也可以在一定的扭曲角下恢复。这可以用来推断自旋轨道耦合对自旋寿命各向异性和磁导测量的影响。
2022-03-03 cond-mat.mes-hall
Quantum interference and structure-dependent orbital-filling effects on the thermoelectric properties of quantum dot molecules
通过求解库仑阻塞区的Hubbard- Anderson模型,研究了量子干涉和轨道填充效应对高优值量子点分子热电特性的影响.研究发现,在一定条件下,三角形量子点分子(TQDM)中会发生相消量子干涉(QI),导致小电导消失,同时Seebeck系数发生显著变化。当TQDM处于电荷局域化状态时,由于QI的存在,Seebeck系数在低温下被严重抑制,但在高温下被大大提高。同时,洛伦兹数的行为表明,在高温下,通过破坏性QI的电荷输运比电子热输运更容易被阻断。TQDM中的最大功率因数(PF)出现在满填充条件下。然而,低填充条件是优选的,以获得最大的PF在串联耦合的三重量子点一般。在双量子点中,由于电子-空穴对称性,最大PF可以通过轨道耗尽或轨道填充来实现。我们的理论工作为推进纳米TE技术提供了有益的指导。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
Interference in spin-orbit coupled transverse magnetic focusing; emergent phase due to in-plane magnetic fields
二维系统中的自旋轨道相互作用(SO)分裂费米面,并通过横向磁聚焦(磁聚焦)实现自旋态的空间分离。在这项工作中,我们考虑的情况下,结合Rashba和塞曼相互作用,这导致费米面没有圆柱对称。虽然经典的轨迹是有效地不变,我们预测的相位,线性在所施加的面内磁场的额外贡献。我们表明,这一项是唯一的,磁(Shubnikov de Haas)振荡和消失。最后,我们提出了这个阶段的一些实验签名。
2018-03-02 cond-mat.mes-hall
Electron state tomography from quasiparticle interference maps
Univ. Bordeaux, CNRS, LOMA, UMR 5798(波尔多大学,法国国家科学研究中心,LOMA实验室)
提出一种从单杂质准粒子干涉图中重建电子态密度矩阵的层析方法,利用背散射区分轨道贡献,揭示量子几何张量。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall
Interference Effect of Majorana Fermions in a Spin-orbit Coupled Superconducting Wire
位于拓扑超导导线两端的两个马约拉纳费米子(MF)会相互干涉,形成众所周知的$4π$约瑟夫森电流。我们发现电子部分和空穴部分的态密度(Dos)也遵循宇称相关的$4π$周期振荡,而当两个平凡态相互干扰时,Dos呈现$2π$周期振荡.因此,Dos振荡的周期可以用来区分MF和平凡的局域态。有趣的是,这样的现象可以直接观察到在一个短的超导线控制的栅极电压。这大大简化了实验装置。我们认为,可以通过两个STM导联或两个常模导联检测干扰效应。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Quantum interference patterns around magnetic impurities in a 2D electron gas with strong Rashba spin-orbit interaction
在具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气中,得到了磁点缺陷周围局域态密度和磁化局域态密度的显式依赖关系.在玻恩近似下,给出了缺陷磁矩的大小和取向以及自旋-轨道相互作用常数α/的任意大小的表达式。在我们的渐近精确公式的基础上,提出了一种确定STM实验中常数α/的方法。新的分析结果进行了比较与数值和近似结果的以前的工作。与以前的工作不同,我们发现,在自旋轨道相互作用的存在下,磁散射不修改的局域态密度和自旋织构所造成的平面取向的缺陷磁矩,弹性散射,不是一个纯粹的平面自旋织构。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
Characterizing Destructive Quantum Interference in Electron Transport
电子输运过程中的破坏性量子干涉为抑制电流提供了一条非常规的途径。在这项工作中,我们引入“干扰向量”为每个干扰,并使用它们来表征的干扰。干涉矢量可以是裸分子的轨道,在这种情况下,干涉对微扰非常敏感。相比之下,干扰矢量可以是多个分子轨道的组合,导致更稳健的干扰,其更可能是实验上可观察到的。我们的表征方案通过旋转度量化了这两种可能性,并为每个干涉分配了一个顺序,该顺序描述了干涉周围的Landauer-Büttiker传输函数的形状。几个例子,然后提出,展示我们的理论和表征方案,这是不限于特定类别的分子或特定的分子电极耦合模式的一般性。
2017-02-04 cond-mat.mes-hall
Time reversal Aharonov-Casher effect in mesoscopic rings with Rashba spin-orbital interaction
基于物理评论Lett的实验,研究了介观环状结构中的时间反转Aharonov-Casher(AC)干涉效应。\textbf{97},196803(2006)中所述的方法进行了理论研究。从散射矩阵的形式主义计算的传输曲线,和时间反转的交流干扰频率被挑出来的傅立叶频谱的数值模拟。该频率与分析结果吻合较好。在没有磁场的情况下,由于强无序的影响,Altshuler-Aronov-Spivak型(时间反转)交流干扰得以保留,而Aharonov-Bohm型交流干扰被抑制.
2007-08-09 cond-mat.mes-hall
Quantum interference from sums over closed paths for electrons on a three-dimensional lattice in a magnetic field: total energy, magnetic moment, and orbital susceptibility
本文研究了在连续可调的任意方向和大小的磁场中,三维立方晶格上电子运动引起的量子干涉效应。这些效应是由与不同电子闭合路径相关的磁相位因子之间的干扰引起的。这些相位因子的和,称为格点路径积分,是标准的“单圈”Aharonov-Bohm型参数的“多圈”推广。我们的晶格路径积分计算使我们能够通过几种不同的方法获得各种重要的物理量。我们方法的精神遵循费曼的纲领:用“路径求和”的方法导出物理量。从这些晶格路径积分,我们计算分析,为几个长度的电子路径,半充满费米海基态能量的非相互作用的无自旋电子在立方晶格。我们的结果适用于任何方向的任何强度的磁场。我们还详细研究了两个重要的实验量:磁矩和轨道磁化率在半填充,以及零场磁化率作为费米能量的函数。
1996-11-26 cond-mat.mes-hall
Interference effects and Huygens' principle in transverse magnetic focusing of electrons and holes
干涉效应构成了量子力学的基本支柱。本文研究了自旋-轨道耦合横向磁聚焦中的干涉现象,其中弱磁场用于聚焦介观尺度上的电荷载流子。我们确定了一个半经典形式的格林函数在一个弱磁场中的情况下,无自旋和自旋轨道耦合载流子。所得到的格林函数的形式与颗粒分散无关,因此适用于各种各样的系统。
2017-02-14 cond-mat.mes-hall
Destructive quantum interference in electron transport: A reconciliation of the molecular orbital and the atomic orbital perspective
单分子电子学中的相消量子干涉(DQI)是一种纯粹的量子力学效应,完全由结中分子的固有性质(如其结构和对称性)定义。DQI的定义仅由分子性质表明其与化学中其他更一般的概念的关系,以及导出用于其理解和分子器件设计的简单模型的可能性。最近,两个这样的模型得到了广泛的关注,其中一个是基于原子轨道(AO)的基础上直观地检查共轭π系统中碳位点的连接性的图形化方案,另一个强调前线分子轨道(MO)的振幅和符号。对于这些方案的适用范围已经进行了讨论,但最终从拓扑分子哈密顿量得出的结论不应该取决于它们是从AO还是MO表示得出的,只要考虑所有的轨道。在这篇文章中,我们澄清两种模型之间的关系,在零阶格林函数和比较他们的预测各种系统。从这个比较中,我们得出结论,从MO的角度来看,一个正确的描述DQI,它是必要的,包括所有MO的贡献,而不仅仅是那些从前线轨道。在前线轨道近似下,DQI效应可以成功预测的情况下,我们证明仅限于交替偶元烃,作为量子化学中Coulson-Rushbrooke配对定理的直接结果。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall
Gate-controlled anisotropy in Aharonov-Casher spin interference: signatures of Dresselhaus spin-orbit inversion and spin phases
半导体量子阱中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI)的共存导致了与载流子自旋耦合的各向异性有效场。利用平面内磁场作为探针,我们在InGaAs介观环的Aharonov-Casher(AC)自旋干涉实验中证明了门控各向异性。通过微扰理论方法的支持,我们发现Rashba SOI强度通过自旋动态和几何相位控制AC电阻各向异性,并通过采用电磁调谐建立操纵它们的方法。此外,通过二维数值模拟的辅助下,我们确定了一个显着的各向异性反转在我们的实验归因于一个符号的变化,在重整化的线性Dresselhaus SOI控制的电气手段,这将打开一扇门,新的可能性自旋操纵。
2018-11-13 cond-mat.mes-hall
Orbital ac spin-Hall effect in the hopping regime
Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用都显示出强局域电子与声子耦合的低温自旋霍尔效应。由于跳跃路径的干扰,频率相关电场${\bf E}(ω)$产生垂直于${\bf E}$的自旋极化电流。在零温度下,相应的自旋霍尔电导率是实数,与$ω^{2}$成正比。在非零温度下,与声子的耦合产生与$ω$成比例的虚数项。在热平衡时,在${\bf E}=0$,干涉也产生持续的自旋电流。Dresselhaus和Rashba相互作用对干涉的贡献是相反的。
2005-02-19 cond-mat.mes-hall
Interference of heavy holes in an Aharonov-Bohm ring
研究了自旋轨道耦合下重空穴通过一维圆环的相干输运。自旋轨道相互作用的孔,立方的面内分量的动量,引起角动量依赖的自旋纹理的本征态和影响运输。我们分析的依赖关系所产生的微分电导的环孔极化的铅和签名的纹理在Aharonov-Bohm振荡时,环是在一个垂直的磁场。我们发现极化分辨电导揭示了主导的自旋轨道耦合是Dresselhaus型还是Rashba型,并且通过观察Aharonov-Bohm振荡中的四峰结构可以将立方自旋轨道耦合与传统的线性耦合区分开来.
2008-11-27 cond-mat.mes-hall
Creating tunable and coupled Rashba-type quantum dots atom-by-atom
通过扫描隧道显微镜将原子组装在表面上创建的人工晶格提供了一个平台,可以创建具有定制电子,磁性和拓扑特性的物质。然而,迄今为止,这种人工晶格的研究只集中在弱自旋轨道耦合的表面上。在这里,我们通过使用低温扫描隧道显微镜在原型Rashba表面合金BiCu 2上制造铁原子的量子晶体来制造人工和耦合量子点。我们量化了不同直径的量子点的量子限制,并将其与空间依赖态密度联系起来,使用扫描隧道光谱。我们发现,态密度显示出复杂的分布,超出了典型的各向同性模式中看到的径向对称结构的(111)贵金属表面。我们将这些与能量相关的相互作用的约束势与六边形翘曲和多个带内和带间散射矢量,我们模拟与粒子在一个盒子模型,认为Rashba型能带结构的BiCu 2。基于这些结果,我们研究了耦合两个量子点的效果,并利用由此产生的各向异性耦合来自各种散射通道的对称性。BiCu2平台提供的大的各向异性和自旋轨道耦合是创建具有非平凡拓扑结构的相关人工晶格的两个关键成分。
2021-06-28 cond-mat.mes-hall
Symmetry aspects of spin-filtering in molecular junctions: hybridization and quantum interference effects
控制和操纵电流,特别是其在单个分子上的自旋极化度(自旋过滤),是当前分子自旋电子学领域的一个重要研究课题。我们探索一种可能的策略的基础上修改的纳米结的对称性,可以实现,例如,通过机械应变。这样的修饰可以激活新的分子轨道,这些分子轨道之前由于它们的轨道与电极的导电状态不匹配而不活跃。这可能导致几个重要的后果,如(i)量子干涉效应出现在电子传输中的Fano样特征,以及(ii)分子水平杂交与电极状态的变化。我们认为,对称性的变化可以影响非常不同的两个多数和少数自旋电导,从而显着改变结的对称性修改所得到的自旋过滤比。我们说明了两个基本的分子结的想法:Ni/苯/Ni(垂直与倾斜取向)和Ni/Si链/Ni(锯齿形与线性链)。在这两种情况下,一个最高占据分子轨道(HOMO)和一个最低未占据分子轨道(LUMO)(在HOMO和LUMO双峰之外)是重要的。特别是,它们与其他轨道的相消干涉导致低对称性构型中多数自旋电导的显著抑制。相反,对于少数自旋通道,当由于杂化强度的增加而降低对称性时,电导强烈增强。我们相信,我们的研究结果可能提供一个潜在的路线,通过量子干涉效应,创建一个大的自旋极化开关比的分子器件。
2019-08-18 cond-mat.mes-hall
Interplay of Electric Dipole Spin Resonance and Multilevel Landau-Zener Interference in p-Type Silicon Quantum Dots
Institute of Science Tokyo(东京科学大学);National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)(产业技术综合研究所);University of Tokyo(东京大学)
研究p型硅双量子点中Pauli自旋阻塞泄漏电流的微波响应,发现超过预期的两共振线,主要共振线随磁场呈现正负峰,对应自旋阻塞电流的增强与抑制,归因于电偶极子自旋共振与多能级Landau-Zener干涉的相互作用。
2026-03-31 cond-mat.mes-hall
Classical orbit bifurcation and quantum interference in mesoscopic magnetoconductance
研究了电子通过含反量子点的介观通道的磁导。通过量子干涉效应,作为磁场强度和反点半径(由施加的栅极电压调节)的函数的电导最大值表现出已被实验观察到的特征位错。利用半经典周期轨道理论,我们将这些位错直接与领先类周期轨道的分叉联系起来。
1999-09-18 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Direct observation of quantum confinement of massless Dirac fermions in a topological insulator
自从发现拓扑绝缘体(TI)1,2以来,其手性表面态的特殊性质已在体材料和具有开放边界的薄膜材料中得到实验证明3,4。TI表面上的闭合边界可能会引起更有趣的现象,例如无质量狄拉克费米子(DF)的量子限制,这类似于金属表面上大质量自由电子的量子围栏(QC)5 -10。迄今为止,由于无质量费米子的不寻常的发射功率,实现真正的狄拉克QC仍然是一个非常严峻的挑战。通过在Bi 2 Te 3表面上异质外延生长具有适当覆盖率的Bi双层,在这里,我们展示了真正的狄拉克QC的实现。具体而言,壮观的地图的量子干涉在等边三角形的量子相干体包围Bi双层直接可视化通过使用低温扫描隧道显微镜。目前的成功归因于一个完美的方向匹配之间的QC边界和静止相散射的无质量的DF。此外,还系统地测量和分析了受约束的DF的准粒子寿命。
2014-04-18 cond-mat.mes-hall
Modulating Unpolarized Current in Quantum Spintronics: Visibility of Spin-Interference Effects in Multichannel Aharonov-Casher Mesoscopic Rings
注入到连接到两个外部引线的{ \em量子相干}半导体环中的常规非极化电流可以通过Rashba自旋轨道(SO)耦合从理想导体调制到理想绝缘体极限。这需要电子的弹道传播,其自旋进动是由Aharonov-Casher相位引起的,通过单个导电通道发生,确保电子量子态在传输过程中保持纯可分离的。我们研究的命运,这样的自旋干涉效应的多个轨道导电通道成为可用于量子运输。虽然多通道环的电导,在一般情况下,不去所有的方式为零,在任何值的SO耦合,一定程度的电流调制生存。我们分析了可能导致自旋干涉效应可见性降低的情况,自旋干涉效应是Rashba相互作用在特定值下导致零电导的原因:(i)传输的自旋态保持完全相干,但相消干涉的条件在不同通道中不同;(二)传输的自旋以部分相干的量子态结束,该量子态是由于与由相同粒子的轨道自由度组成的环境的纠缠而产生的,其中自旋被附接。
2004-05-13 cond-mat.mes-hall
Gate controlled quantum interference: direct observation of anti-resonances in single molecule charge transport
量子干涉可以深刻地影响单个分子中的电荷输运,但实验通常只能测量费米能量下的电导。因为一般来说,量子干涉的最显著的特征并不位于费米能量处,所以非常希望在更宽的能量范围内探测电荷输运。在这里,我们通过电化学门控的方法,测量电导和映射的传输函数的单分子在费米能量和周围,并研究与建设性和相消干涉的签名。利用电化学门控技术,调节最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)之间的量子干涉,直接观察到反共振,这是相消干涉的一个显著特征.通过调节分子进入和退出反共振,我们实现了电导的连续控制超过2个数量级,亚阈值摆幅为~17 mV/dec,这与高速和低功率电子学相关。
2019-02-20 cond-mat.mes-hall
Graphical prediction of quantum interference-induced transmission nodes in functionalized organic molecules
分子输运结中的量子干涉(QI)可以导致某些能量下电子传输的急剧减少。在最近的工作[Markussen等人,Nano Lett. 2010,10,4260]我们展示了当原子p_z轨道的能量变化不太大时,如何仅从共轭分子的结构预测费米能附近的这种传输节点的存在。在这里,我们放松了假设,平等的现场能源和推广的图形计划,含有不同的原子种类的分子。我们使用这个图解方案与紧束缚和密度泛函理论计算一起研究线性分子链和具有不同侧基的芳香族分子中的QI。对于分子链,我们发现传输节点的位置与侧基π轨道能量之间存在线性关系。相比之下,官能化的芳香族分子的传输功能通常显示出相当复杂的节点结构,由于分子拓扑结构和侧基轨道的能量之间的相互作用。
2011-06-18 cond-mat.mes-hall
Experimental Verification of a Spin-Interference Device Action
本文报道了在量子点位于导电路径上的Aharonov-Bohm型干涉仪中探测自旋干涉信号。我们发现像量子点这样的共振器可以作为有效的自旋旋转器工作。只有当自旋极化电子注入器件时,干涉信号才会出现。在栅电压-磁场平面上的干涉图样是棋盘状的,保证了自旋波函数相位和轨道相位的调制。
2016-07-29 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport through Asymmetrical Molecular channel Azulene: Role of Orbital Interference
本文基于非平衡Green函数和Q-matrix方法,研究了四种电极接触下azulene分子的量子干涉与电子输运,揭示了不同构型因轨道干涉和分子偶极特性产生的电导差异及不对称I-V响应。
2024-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit scattering visualized in quasiparticle interference
在自旋-轨道耦合的存在下,电子从杂质上散射取决于电子的自旋和轨道角动量--自旋-轨道散射。虽然一些输运性质受到自旋轨道散射的影响,但直接获得这种效应的实验技术有限。在这里,我们表明,自旋轨道散射的签名体现在准粒子干涉(QPI)成像光谱成像扫描隧道显微镜。用$T$矩阵方法对极性半导体BiTeI的实验数据进行了数值模拟,得到了较好的结果。该方法不仅考虑了通常采用的标量散射,而且考虑了比标量散射更强的自旋轨道散射。为了加速模拟,我们扩展了标准的有效方法QPI计算动量无关的散射适用于自旋轨道散射。我们进一步确定了一个选择规则,使自旋轨道散射可见的QPI图案。这些结果表明,自旋轨道散射可以发挥主导作用的QPI图案,从而表明QPI测量是可行的,以检测自旋轨道散射。
2017-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interference in interacting quantum dots with spin
我们研究了与自旋相互作用的量子点的光谱和输运性质。研究了两个特殊的模型系统:横向多能级系统和两个平行量子点系统。在这两种情况下,通过系统的不同路径可能引起干扰。我们证明,这加强了多级近藤效应,提出了一个简单的两阶段机制。在平行的点,我们显示在何种条件下的干扰诱导轨道近藤效应的峰值可以分裂。
2002-01-25 cond-mat.mes-hall
Gate-Controlled Spin-Orbit Quantum Interference Effects in Lateral Transport
利用干净的GaAs/AlGaAs 2DEG实现了相干输运中自旋轨道耦合的原位控制,从而实现了从弱局域到反局域的门可调交叉。必要的理论的2D磁输运的存在下的自旋-轨道耦合超出扩散近似的发展和用于分析实验数据。用这个理论的Rashba贡献和线性和立方Dresselhaus贡献的自旋轨道耦合分别估计,允许的角度依赖的自旋轨道进动提取在不同的栅极电压。
2003-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Observation of quantum interference conductance fluctuations in metal rings with strong spin-orbit coupling
我们研究了介观铂纳米结构(线和环)的磁输运性质与亚100 nm的横向尺寸在非常低的温度。尽管铂中存在很强的自旋-轨道相互作用,但由于量子干涉效应,电导作为外部磁场的函数出现振荡。该振荡被分解为Aharonov-Bohm周期振荡和非周期波动的电导由于磁通量刺穿环和金属线形成的纳米结构的环路,分别。我们还研究了不同偏置电流下的磁输运,以探讨强自旋轨道导体中电子相位相干性和自旋累积效应之间的相互作用。
2020-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum interference and spin polarization on Rashba double quantum dots
基于Keldysh非平衡格林函数理论,研究了具有Rashba自旋轨道耦合和电子-电子相互作用的双量子点中的量子干涉和自旋积累.结果表明,Rashba自旋轨道相互作用对电导谱有很强的影响。通过从零开始逐渐增加Rashba参数,强重叠区中的Fano共振不断演化以解决反共振。这一转变归因于自旋旋进导致的分子态与铅之间耦合的相移。我们还发现,在这种器件中,偏压和Rashba效应都加强了诱导自旋极化。对于特定的能量位置,上自旋和下自旋电子占据可以相交以形成交叉点。在该点的不同侧,自旋极化具有相反的符号。因此,自旋极化的大小和方向是可控的,通过调整点的水平和Rashba参数通过门。
2008-07-04 cond-mat.mes-hall
Photogalvanic effects due to quantum interference in optical transitions demonstrated by terahertz radiation absorption in Si-MOSFETs
我们报告的观察圆形(螺旋度相关)和线性光电流效应的硅MOSFET与反型沟道。发展的微观理论表明,硅结构中的圆形光电流效应是纯粹的轨道性质,源于不同光吸收路径的量子干涉。
2008-08-14 cond-mat.mes-hall
Spin interference effects in Rashba quantum rings
环中的量子干涉效应为在介观尺度上控制自旋提供了合适的手段。在这一章中,我们提出了理论基础的自旋诱导调制的非极化电流的量子环受到Rashba自旋轨道相互作用。我们讨论明确的电导调制和几何相位之间的连接所获得的自旋在运输过程中,以及直接控制它们的途径。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Casher effect in a two dimensional hole gas with spin-orbit interaction
研究了在具有自旋轨道相互作用的二维重空穴(HH)系统中,Aharonov-Casher相在环形结构中引起的量子干涉效应.分析了自旋轨道相互作用强度对输运的影响。这些分析结果使我们能够解释的干扰效应作为一个签名的Aharonov-Casher Berry阶段。与以往的研究不同,电子二维Rashba系统,我们发现,电导调制的频率作为自旋轨道强度的函数是不恒定的,但增加较大的自旋轨道分裂。在薄沟道环(宽度小于费米波长)的极限下,我们发现径向量子化可以大大增加自旋轨道分裂。我们还研究了磁场的影响,同时考虑小塞曼分裂和大塞曼分裂的限制。
2007-10-06 cond-mat.mes-hall
Rashba spin-orbit coupling and quantum-interference effect for a pair of spin-correlated electrons in their tunneling and reflection under a step potential
我们提出的理论和数值计算结果的传输和反射概率电流的带电粒子在一个潜在的步骤中存在的Rashba自旋轨道相互作用。通过改变入射电子的动能和入射角度或势垒高度,与电子的隧穿和反射相关的不同特征通过自旋通道间的电子隧穿和反射被揭示。这些独特的性质进一步伴随着自旋态量子干涉的反射或透射的自旋相关电子对具有相同的动能,但在不同的自旋轨道状态。这种独特的特性有望在自旋电子学和量子计算设备中产生大量的应用。
2022-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum-ring spin interference device tuned by quantum point contacts
我们介绍了一种自旋干涉器件,它包括一个量子环(QR)与三个嵌入式量子点接触(QPC),并从理论上研究其自旋输运性质存在的Rashba自旋轨道相互作用。其中两个QPC符合电极导线-环结,而第三个QPC对称放置在QR的上臂。使用一个适当的散射模型的QPC和$\mathbb{S}$矩阵散射的方法,我们分析了QPC的作用上的Aharonov-Bohm(AB)和Aharonov-Casher(AC)的QR器件的电导振荡。精确的公式获得的QR设备的自旋分辨电导作为QPC和AB/AC相的限制的函数。推导并讨论了自旋电导中出现共振和反共振的条件。我们预测非常独特的变化的QR电导振荡没有看到以前的QR提案。特别是,我们发现,在QR的干涉图案可以在很大程度上通过改变电气导致环的拓扑参数进行操作。后者可用于仅通过施加栅极电压来调制AB相和AC相。我们还表明,电导振荡表现出交叉到定义明确的谐振的横向QPC约束强度的增加,映射的QR的本征能量。此外,电导的独特功能,通过改变上臂QPC的孔径和Rashba自旋轨道耦合。我们的研究结果可能与基于量子干涉机制的有前途的自旋轨道电子器件有关。
2013-11-02 cond-mat.mes-hall
Spin-orbital and spin Kondo effects in parallel coupled quantum dots
讨论了平行耦合单能级轨道双简并量子点中强电子关联和干涉效应。利用有限U平均场从玻色子方法研究了多体效应。该分析是在广泛的参数空间,包括原子和分子的近藤制度,并考虑到各种扰动,如interdot隧道,interdot相互作用,混合的电极通道和交换相互作用。我们还讨论了电子结构的奇异性和电极极化的影响。特别注意的是潜在的自旋电子应用这些系统显示如何可以通过调整干扰条件和相关性的栅极电压控制电流极化。提出了双点自旋阀和双极电调谐自旋滤波器的简单方案。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall
Quantum Interference and Rashba Spin-Orbit Coupling in a Chain of Planar Quantum Rings: Effects on Magnetic and Transport Properties
该研究探究了平面量子环链二维电子气在Rashba自旋轨道耦合与磁场下的磁输运性质,揭示了微带塌缩、磁化转变等现象,为自旋电子学等领域的二维材料研发提供参考。
2025-07-29 cond-mat.mes-hall
Chirality-controlled spin scattering through quantum interference
针对手性诱导自旋选择性缺乏统一理论解释的问题,本文构建含螺旋散射中心与自旋-轨道作用的自由电子线模型,解析推导自旋散射率,揭示自旋选择性散射源于分波相长干涉的机制。
2023-07-12 cond-mat.mes-hall
Giant spin rotation under quasiparticle-photoelectron conversion: Joint effect of sublattice interference and spin-orbit coupling
自旋和角分辨光电子能谱是揭示晶体中电子本征态自旋极化的基本实验工具。我们证明,通过使用自旋-轨道耦合石墨烯作为模型,准粒子在晶体内的光电子的光转换可以伴随着其自旋极化的急剧变化,直到总自旋翻转。这种现象是典型的准粒子远离布里渊区中心和描述的高阶旋量,并导致在光电子的角分布的奇异图案。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Robust weak antilocalization due to spin-orbital entanglement in Dirac material Sr$_3$SnO
在固体中同时存在反转($P$)和时间反转($T$)对称性导致了电子能带的双简并性(Kramers简并性)。当简并度被提升时,自旋纹理可以在动量空间中直接观察到,如在拓扑绝缘体或强Rashba材料中。然而,Kramers简并的自旋织构的存在是很难直接观察到的。在这里,我们使用量子干涉测量结合第一性原理能带结构计算,以提供证据的反钙钛矿型三维狄拉克材料Sr $_3$ SnO的自旋和动量之间的隐藏纠缠的存在。我们发现强大的弱反本地化(WAL)独立的位置的$E_\mathrm{F}$。在低掺杂下观察到的WAL信号使用单个干涉通道拟合,这意味着不同的狄拉克谷被无序混合。值得注意的是,这种混合不会抑制WAL,这表明与石墨烯相比,干涉物理学形成对比。我们确定轴向自旋动量锁定状态之间的散射作为一个关键的过程,导致自旋轨道纠缠,从而产生强大的WAL。我们的工作揭示了自旋和赝自旋的微妙作用,当两者都可以有助于相同的量子效应。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall
Kondo regime in triangular arrangements of quantum dots: Molecular orbitals, interference and contact effects
在近藤区研究了三角形三引线耦合三重量子点系统的输运性质。应用平均场有限U从玻色子和嵌入式集群近似的输运性质的计算揭示了一组丰富的功能相关联的高对称性的系统。使用这两种计算技术的结果产生良好的整体协议,并提供额外的见解,这个有趣的几何形状的物理行为。在只有两个电流引线连接到三点系统的情况下,简并分子轨道之间的干扰效应被发现强烈影响整体电导。对于完美的等边三角形对称性,也出现了S=1的近藤效应.引入第三个电流引线会导致“幅度泄漏”现象,类似于分束器中出现的现象,这会改变干扰效应和整个系统的电导。
2009-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley interference effects on a donor electron close to a Si/SiO2 interface
我们分析了谷干扰的量子控制和操纵的电子绑定到施主接近Si/SiO2界面的谷轨道耦合在界面上的函数的影响。我们发现,对于有限的谷轨道耦合,参与穿梭的电子之间的捐助者和接口振荡与接口/捐助者的距离在很大程度上相同的方式交换耦合振荡与施主间的距离的隧穿时间。当界面处的基态简并时(对应于零谷轨道耦合),这些振荡消失。
2007-12-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-electric-spin control in interference single electron transistors
单粒子干涉是量子力学的核心。我们用真空中的电子重复了典型的双缝实验,直到更大质量的$C_{60}$分子。由磁通量穿过的介观环提供了固态类似物。分子内干涉最近已在分子结中被讨论。在这里,我们提出利用干涉实现量子点中单个电子自旋的全电子控制,这是自旋电子学和自旋量子比特应用的一个非常理想的特性。该器件由干涉单电子晶体管(ISET)组成,其中轨道简并电子态之间的相消干涉在特定偏置电压下产生电流阻断。我们表明,在平行极化铁磁铅的存在下,系统上的干扰和交换耦合之间的相互作用产生了一个有效的能量重整化,产生不同的阻塞偏置的多数和少数自旋。因此,通过调节偏置电压,实现了对被捕获电子的自旋的完全控制。
2009-04-01 cond-mat.mes-hall
Magnetic field resistant quantum interferences in bismuth nanowires based Josephson junctions
我们研究了微米长铋纳米线与高临界场超导电极的邻近感应超导性。在低温下,我们测量的超电流,持续在磁场高达临界场的电极(11 T以上)。临界电流也受到磁场的强烈调制。在某些样品中,我们发现规则的,快速的SQUID般的周期性振荡发生高场。其他样品中的特斯拉场尺度的临界电流的周期性,但充分的调制,与场引起的超电流。这些研究结果表明,存在低维,相位相干,通过样品的干扰导电区域,轨道和自旋贡献之间的微妙的相互作用。我们将这些令人惊讶的结果的电子性质的表面状态的铋,强Rashba自旋轨道耦合,大的有效g因子,以及它们对诱导的超导关联的影响。
2014-06-17 cond-mat.mes-hall
Surface states influence in the conductance spectra of Co adsorbed on Cu(111)
考虑Co $3d$轨道通过衬底带与Co $4s$轨道相互作用的关联多组态模型,在类平均场近似下,计算了Co原子吸附在Cu(111)表面的电导谱.通过对称性,只有$d_{z^2}$轨道通过Cu带与$s$轨道耦合,并且两个传导通道之间的干扰在电导谱中引入零偏置异常。我们发现,虽然近藤共振主要是由Co $d$轨道与Cu(111)表面的体态的相互作用决定的,但适当描述与局域表面态的耦合对Anderson宽度的贡献对于描述干涉线形状至关重要。我们发现Co $4s$轨道与Shockley表面态的耦合是导致电导谱中观察到的两个主要特征的原因,即费米能级附近的凹陷形状和表面态低带边的共振结构.
2021-09-16 cond-mat.mes-hall
Layer and orbital interference effects in photoemission from transition metal dichalcogenides
在这项工作中,我们提供了一个有效的模型来评估单电子偶极矩阵元管理的光激发和光电发射过程的单层(SL)和双层(BL)过渡金属二硫族化物。通过利用$\vec{k} \cdot \vec{p}$哈密顿量,我们计算的光电发射强度,从周围的$_2$的$\bar{K}$ -谷的价带角分辨光电发射中观察到的。在SL MoS $_2$中,我们发现在第一布里渊区之外的强度的显著掩蔽,这源于从Mo $d$轨道发射的光电子之间的面内干涉效应。在BL MoS $_2$中,额外的层间干涉效应导致强度与光子能量的独特调制。最后,我们使用半导体布洛赫方程来模拟时间和角度分辨泵浦探测光电发射实验中的光激发。我们发现,导带中的光激发的人口的动量依赖性导致在SL和BL MOS $_2$可观察到的二向色性。
2019-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle Interference on the Surface of the Topological Insulator Bi$_2$Te$_3$
利用T矩阵方法研究了大禁带拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_3$表面态的光谱成像扫描隧道显微术的准粒子干涉.考虑了扭曲六边形等能线上的标量势散射和自旋轨道散射。虽然反向散射被禁止的时间反演对称性,其他散射是允许的,并表现出强烈的依赖于自旋配置的本征函数在k点的等能轮廓。我们的分析中发现的特征散射波矢符合最近的实验结果。
2010-01-14 cond-mat.mes-hall
Stationary phase approximation approach to the quasiparticle interference on the surface of a strong topological insulator
拓扑绝缘体具有独特的自旋轨道耦合的表面态。在表面存在杂质的情况下,准粒子干涉图样是揭示表面态拓扑性质的有效方法,可以用扫描隧道显微镜进行探测。在本文中,我们提出了一个一般的解析公式的局域态密度使用固定相近似。本文讨论了具有一般形状的等能量围道的Friedel振荡的幂律。特别是,我们预测独特的签名的磁性杂质相比,在一个表面状态被困在一个“磁墙”的磁性杂质。
2012-02-08 cond-mat.mes-hall
$h/e$ superconducting quantum interference through trivial edge states in InAs
强自旋轨道半导体中的约瑟夫森结对于拓扑系统的研究具有重要意义。然而,除了在足够的磁场中出现的拓扑边缘状态之外,还可以出现平凡边缘状态。利用超导量子干涉测量方法研究了非拓扑InAs约瑟夫森结的平凡边缘态。我们观察到的SQUID图案,超导边缘运输的指示。此外,一个显着的$h/e$ SQUID信号被观察到,因为我们发现,从交叉Andreev状态的茎。
2017-09-18 cond-mat.mes-hall
Determining spin-orbit coupling in graphene by quasiparticle interference imaging
本文利用扫描隧道显微镜对准粒子干涉成像,通过石墨烯-WSe₂异质结构中的背散射定量确定了诱导自旋轨道耦合由约2 meV的谷-塞曼项和约15 meV的Rashba项组成,并验证了该方法的有效性。
2022-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Importance of quantum interference in molecular-scale devices
从理论上研究了蒽分子以对位和间位两种不同构型(对位和Meta)通过巯基连接到电极上而制成的分子器件中的电子输运。分子系统由一个简单的Huckel-like模型(具有原子轨道的非正交基组)描述,而与电极的耦合通过使用Newns-Anderson化学吸附理论(在能量带宽内的恒定态密度)来处理。传输特性(电流-电压和电导-电压)计算从标准的Landauer公式中的传输函数。详细讨论了量子干涉的本质问题。结果表明,器件的输运性质随分子与电极结合的性质而发生显著变化。
2004-01-03 cond-mat.mes-hall
Quantum interference in coherent tunnelling through branched molecular junctions containing ferrocene centers
在我们的理论研究中,我们结合了非平衡格林函数(NEGF)的方法与密度泛函理论(DFT),我们调查的支链化合物含有二茂铁部分在两个分支,由于其金属中心的设计,允许由局部充电引起的不对称性。在这些化合物中的二茂铁部分连接到吡啶基锚定基团直接或通过炔属间隔基在一个间连接,我们还比较我们的结果与那些获得的相应的单支化分子与金属中心和锚之间的Meta位和对位连接。我们发现一个破坏性的量子干涉(DQI)功能的传输函数略低于最低未占分子轨道(LUMO),占主导地位的电导,即使是不带电的支链化合物与间隔基团插入。在分析的基础上映射的分子的范围内的结构特征,在我们的文章紧结合模型,我们确定的DQI最小值的结构源的吡啶锚定基团之间的通过空间耦合。我们还发现,局部充电上的分支之一,只改变电导约一个数量级,我们解释的分支化合物的相关分子轨道的空间分布。
2017-08-08 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Current Driven by Quantum Interferences in Mesoscopic Rashba Rings
我们提出了一种全电纳米结构,当传统的非极化电荷电流通过其纵向引线注入时,在连接到{ \em量子相干}一维环的横向电压探针中诱导{ \em pure}自旋电流。在半导体异质结构中的Rashba自旋-轨道耦合的调谐托管环产生的预测自旋霍尔电流的准周期振荡,由于{ \em自旋敏感的量子干涉效应}所造成的阿哈罗诺夫-卡希尔相位的差异所获得的相反的自旋状态顺时针和逆时针。它的振幅是相媲美的介观自旋霍尔电流预测有限尺寸的二维电子气,而它得到减少在宽的二维或无序环。
2004-10-27 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent thermoelectric properties of a Kondo-correlated quantum dot with Rashba spin-orbit coupling
在近藤机制下,研究了单能级量子点与铁磁导线耦合时的热电输运现象。量子点用Anderson模型描述,并考虑了Rashba型自旋轨道相互作用。有限U平均场从属玻色子技术被用来描述输运特性,如热导,热功率,热电效率(品质因数)。量子干涉效应的热电参数的作用进行了分析。
2014-12-09 cond-mat.mes-hall