Comparison of quantization of charge transport in periodic and open pumps
我们比较了在两个系统中传输的电荷，一个空间周期性的和一个开放的量子泵，都依赖于时间的周期性和周期性。在这两种情况下，一个循环中的电荷输运分别由Buttiker等人用无源计算。我们表明，结果同意的限制，其中两个物理情况变得相同，即，一个大型开放式泵。
2007-09-19 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Single-parameter quantized charge pumping in high magnetic fields
研究了强磁场中半导体量子点的单参数量子化电荷泵。该量子点被限定在AlGaAs/GaAs异质结构中的两个顶栅之间。将振荡电压施加到栅极之一导致栅极特性中的泵浦电流平台，对应于每个周期整数倍电子的受控转移。在平行于平面的磁场中，平台变得更加明显，指示改进的电流量化。电流量子化持续到磁场，其中可以预期设备的全自旋极化。
2008-11-07 cond-mat.mes-hall
A spin pump turnstile: parametric pumping of a spin-polarized current through a nearly-closed quantum dot
研究了垂直磁场中近封闭量子点中自旋极化电流的参量泵浦。泵浦是通过调整隧道耦合到左和右引线来实现的-从而将量子点操作为旋转门-并改变磁场或栅极电压。我们分析了一个泵浦周期的量子动力学和操作的量子点旋转栅门作为一个纯自旋泵的限制时间尺度。所提出的装置可用作完全可控的双面和双极自旋过滤器，并可“按需”注入自旋。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Topological quantization by controlled paths: application to Cooper pairs pumps
当物理系统可由三个经典参数调谐时，能级简并可能发生在参数空间的孤立点上。在这些点上存在退化本征向量相位中的拓扑奇异性。当路径包围这样的点时，累积的几何相位对它的存在敏感。此外，参数空间中包围这一点的曲面可以通过其Chern指数来表征特征向量奇异性，Chern指数是整数。它们可以用来表示感兴趣的物理量。这个量在绝热演化过程中沿着参数空间中的路径连续变化。量化需要将此路径转换为具有明确定义的Chern指数的曲面。本文分析了{ \em拓扑量子化的控制路径}的必要条件。适用于库珀对泵。对于更一般的问题，提出了一组四个标准来检查是否拓扑量子化是可能的。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Spin Response to Localized Pumps: Exciton Polaritons Versus Electrons and Holes
极化激元极化可以用赝自旋来描述，该赝自旋可以沿着$x,\,y,$或$z$轴取向，类似于电子和空穴自旋。与电子和空穴不同，时间反演对称性要求自旋-轨道相互作用的动量是奇数，而极化激元的自旋-轨道相互作用的模拟，即所谓的TE-TM分裂，在动量上是偶数。我们计算和比较极化激元，电子和空穴系统的自旋输运，在扩散制度的许多散射。在维度重新标度后，具有空间均匀粒子密度的扩散系统具有相同的动力学，而不管粒子类型。三种粒子之间的差异出现在空间非均匀系统中，泵在特定的局部点。我们考虑振荡泵和瞬态（δ函数）泵。在这样的系统中，每种粒子类型都产生独特的自旋模式。这些粒子可以通过它们不同的空间多极特征、它们在垂直磁场中的响应和共振以及它们的相对大小（对于电子来说最大，对于空穴来说最弱）来区分。这些图案表现为响应于产生面内和垂直自旋信号的非偏振泵浦，以及响应于自旋从面内旋进到面外的偏振泵浦，反之亦然。这些结果将有助于设计具有大自旋极化信号的系统，用于识别实验装置中的主导自旋轨道相互作用和测量次主导项，以及测量散射时间和自旋轨道耦合的大小。
2015-12-07 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping of single electrons affected by magnetic fields
研究了垂直磁场作用下AlGaAs/GaAs异质结构中动态量子点对分立电荷的非绝热抽运。将GHz范围内的振荡电压施加到两个顶栅中的一个，穿过窄导线并限制量子点，导致栅极特性中的量化泵浦电流平台。泵浦单个电子的机制可以追溯到进入和离开点的各种隧穿过程。将该理论推广到多电子情形，可以方便地研究外加磁场中的抽运特性。以这种方式，提取了泵浦偶数或奇数电子之间的性质上不同的行为。
2009-09-15 cond-mat.mes-hall
Quantized pumped charge due to surface acoustic waves in a 1D channel
本文对无相互作用的电子，精确地计算了通过一个无偏置的一维（1D）通道的绝热泵浦电流，通道连接到两个1D引线上，并受到表面声波（SAW）的作用。对于宽范围的参数，量子干涉产生的时间平均电流的阶梯结构，类似于实验观察。这对应于在SAW的每个周期期间泵浦的电荷的整数值（以电子电荷为单位）。我们还发现了更高谐波的阶梯。因此，量子干涉可以取代库仑阻塞解释泵浦电荷量子化，特别是在SAW实验中。
2001-11-04 cond-mat.mes-hall
Quantized Charge Pumping through a Carbon Nanotube Double Quantum Dot
我们演示了栅限定的碳纳米管双量子点中的单电子泵浦。通过对两个量子点的电势进行周期性调制，我们使系统围绕电荷三相点移动，并且每个周期恰好传输一个电子或空穴。我们调查泵浦作为调制频率和幅度的函数，并观察到良好的电流量化的频率为18 MHz的整流效应导致的机制，以打破。
2012-04-04 cond-mat.mes-hall
Parallel quantized charge pumping
两个量化的电荷泵并联工作。所产生的总电流被示出为比仅用一个泵以更高频率操作所产生的电流精确得多。与应用程序的垂直磁场的量化的准确性示出为$< $ 20 ppm的电流为$108.9 $ pA。在这项工作中提出的并行泵浦方案在量子信息处理，单光子对和聚束的产生，神经网络和电流的量子标准的发展中有应用。所有这些应用都将大大受益于输出电流的增加，而不会因高频操作而降低精度。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall
An ideal rapid-cycle Thouless pump
无源泵浦是量子化输运的一个基本实例，它是拓扑保护的。尽管绝热性条件在理论上很重要，但它在实际应用中仍是一个障碍。在这里，重点介绍赖斯-梅勒模型，我们提供了一个家庭的有限频率的例子，确保没有激发和完美的量化的泵浦电荷在每个周期结束。这个家庭，其中包含一个绝热协议作为一个限制的情况下，通过映射到零曲率表示的欧几里德sinh-戈登方程。
2022-05-02 cond-mat.mes-hall
Spin Pumping and Inverse Spin Hall Voltages from Dynamical Antiferromagnets
动态反铁磁体将自旋有效地泵入相邻的导体作为铁磁体。高的反铁磁共振频率代表了实验检测的挑战，但磁场可以降低这些共振频率。我们计算的逆自旋霍尔电压产生的动态自旋激发作为一个功能的磁场沿易磁化轴和垂直于易磁化轴的驱动AC磁场的极化。我们考虑绝缘反铁磁体MnF $_2$、FeF $_2$和NiO。单轴反铁磁体MnF $_2$和FeF $_2$在自旋翻转转变附近的直流自旋抽运和反自旋霍尔电压有显著的增强。在双轴NiO中，电压弱得多，并且没有DC分量的自旋翻转增强。
2017-02-13 cond-mat.mes-hall
Acoustoelectric pumping through a ballistic point contact in the presence of magnetic fields
本文计算了在垂直磁场B作用下，声表面波在弹道式点接触（PC）中产生的声电电流J。结果发现，在终端的费米能量上的电流的依赖性是强烈相关的PC电导：J是小的电导平台，并在步骤大。像电导一样，声电电流具有与没有场时相同的功能行为，但是具有重整化能量标度，其取决于磁场的强度，|B|.
2001-04-22 cond-mat.mes-hall
Modeling of a tunable-barrier non-adiabatic electron pump beyond the decay cascade model
推广了量子点退耦阶段由背隧误差控制的可调势垒非绝热电子泵的电荷俘获统计的级联衰减模型。控制准确的陷阱电荷量子化的热机制和动力学机制之间的竞争的能量尺度进行了讨论。提出了一个包含量子点重新布居误差的经验拟合公式，并在一个可精确求解的速率方程模型下进行了检验。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping through a quantum dot by surface acoustic waves
我们提出了一种量子化电荷泵的实现。横向量子点由GaAs/AlGaAs异质结构中的金属分裂栅极限定。使用波长为点长度两倍的表面声波以频率f=3GHz泵送单个电子通过点。泵浦电流示出了在栅极电压和波振幅设置的范围内的值I=nef处的规则的量化模式。观察到的n值，即每个波周期传输的电子数，由在泵浦周期期间与电子库的费米能级共振的量子点中的电子态数确定。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall
Observing Laughlin's pump using quantized edge states in graphene
通过在石墨烯上制备超小光刻接触形成Corbino等效系统，利用边缘态的强烈能量量子化直接观测到了与Laughlin泵浦相关的谱流，为整数量子霍尔效应的拓扑起源提供了直接实验证据。
2025-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stabilization of single-electron pumps by high magnetic fields
研究了垂直磁场对强含时静电势单电子系统的影响。高分辨率测量揭示了这些电子泵中电流量子化的持续改进。模拟结果表明，隧道速率的势垒电位的敏感性增强，稳定特定的电荷状态。非绝热激发也被抑制，由于福克-达尔文状态的静电势的灵敏度降低。这些效应的组合导致显著更准确的电流量化。
2012-08-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
A Purely Magnetic Route to High-Harmonic Spin Pumping
Université de Nouakchott（努瓦克肖特大学）
研究提出一种独立于自旋轨道相互作用的高谐波自旋泵浦机制，通过引入垂直于进动磁化锥轴的额外静态磁序参量，利用纯磁结构维持高谐波自旋电流，建立了超快和非线性自旋泵浦的SOC独立途径。
2026-07-10 cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping by surface acoustic waves in ballistic quasi-1D channels
采用严格可解的紧束缚模型，研究了弹道式准一维量子信道中声表面波诱导电子的绝热抽运。负责声电电流量子化的单电子自由度与传输共振有关。我们研究了实验可控参数（SAW功率，栅极电压，源漏偏置，振幅和相位的次级SAW光束）上的声电电流的平台状结构的影响。结果与现有的实验观察结果一致。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall
Topological charge and spin pumping in a semiconductor nanowire
提出了利用周期性调制半导体纳米线双量子点链实现绝热拓扑泵浦的方法。我们证明了量子点阱和势垒的非平凡调制可以实现量子化的电荷输运。当量子点阱势被一个与时间相关的交错磁场取代时，通过周期性地调制势垒势和磁场可以实现拓扑自旋抽运。我们还证明了在存在Rashba自旋轨道相互作用的情况下，双量子点链可以用来实现拓扑自旋抽运。然而，在这种情况下，泵浦自旋可以具有不同于所施加的磁场方向的量子化轴。此外，我们表明，所有的绝热拓扑泵浦表现为存在的无带隙边缘态穿越带隙作为时间的函数。
2021-08-26 cond-mat.mes-hall
The Cooper Pair Pump as a Quantized Current Source
基于三维参数空间$\mathbb{P}$上哈密顿基态的拓扑性质，提出了一种新的相位极化库珀对泵（CPP）中的电荷量子化方法。使用覆盖环面的表面的$\mathbb{P}$中的一组路径来量化电荷，并且电荷是该表面的整数Chern指数$c_1$的倍数。这种量子化是渐近的，但是随着路径频率的增加，泵浦电荷迅速收敛到量子化值。电流的拓扑性质使CPP实现成为一个很好的候选标准。
2007-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Single- and few-electron dynamic quantum dots in a perpendicular magnetic field
我们对动态量子点在宽范围磁场下的电流泵浦进行了实验研究。在低场，我们观察到可重复的结构，表明在动态点中的电子的限制增加。在更高的领域（B>3T），我们观察到的结构显着变化，从设备到设备表明，在这种制度的运输是敏感的局部无序。研究结果对研制动态量子点泵作为电流量子标准具有重要意义。
2010-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetopumping current in graphene Corbino pump
研究了在垂直磁场作用下，具有Corbino几何结构的石墨烯量子泵的电导和绝热泵浦电荷流和自旋流。该泵由磁场的周期性和异相调制以及施加到泵的环形区域的静电势驱动。结果表明，塞曼分裂虽然很小，但在零掺杂和穿透环区的磁通量的阈值范围内（该阈值取决于内引线半径和穿透环区的磁通量），塞曼分裂可以抑制电导振荡，而且在无限小的非零掺杂和磁通量下，塞曼分裂产生相当大的自旋电导，电荷电导开始受到抑制.我们发现，由于非零掺杂和塞曼分裂的影响，泵浦电荷和自旋电流在磁场的作用下以小幅度振荡的方式增加，直到它们开始被抑制。在具有小内引线的石墨烯Corbino泵中，塞曼分裂在大的磁场值下显示其效果，因此我们可以在足够小的磁场下获得相当大的泵浦电荷和自旋电流。
2017-05-24 cond-mat.mes-hall
Comment on ``Quantum Pump for Spin and Charge Transport in a Luttinger Liquid''
这是对Sharma和Chamon在Phys. Rev. Lett上发表的论文的评论。87（2001）096401（cond-mat/0011025）。我们表明，预测的普适电荷泵每周期的快速限制吸引电子-电子相互作用是无效的。我们还证明了在绝热抽运极限下，排斥作用下抽运电荷的量子化。
2001-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-adiabadic charge pumping in a hybrid SET transistor
本文从理论上研究了基于SINIS或NISIN混合SET晶体管的电荷转门中的电流量化。量子化的准确性受到Andreev反射或库珀对电子共隧穿的限制。当这些过程直接与最低阶隧穿竞争时，这些过程的速率在“高于阈值”的情况下计算。我们表明，通过塑造的交流栅极电压驱动的旋转栅门，它应该是可能的，以实现$10^{-8}$，同时保持量化的电流的绝对值的顺序为30 pA的，只是一个旋转栅门与现实的参数，使用铝作为超导体。
2008-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Evanescent Orbital Pumping by Magnetization Dynamics Free of Spin-Orbit Coupling
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文报道磁性纳米结构中相干磁化动力学可无需自旋-轨道耦合，通过杂散电磁场与电子轨道耦合，将轨道电流倏逝泵入相邻半导体，并产生轨道霍尔电流，为低耗散轨道电子器件奠定基础。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall
Gigahertz Single-Electron Pumping Mediated by Parasitic States
在量子精密测量中，半导体单电子泵用于产生精确的电流，最终目标是实现新兴的安培量子标准。基于静电定义的可调谐量子点（QD）的泵迄今为止在结合快速和准确的电荷转移方面表现出最有前途的性能。然而，在超过约1GHz的频率下，精度通常会降低。最近，基于耦合到陷阱状态的QD的混合泵由于更紧密的静电约束而导致传输速率增加。在这里，我们在硅中操作的混合电子泵通过将QD耦合到多个寄生状态而获得，并实现高达几千兆赫兹的鲁棒电流量化。我们表明，电子捕获的保真度取决于寄生状态成为可用于加载的序列，从而在不同的频率依赖的功能，在泵浦电流。
2018-06-27 cond-mat.mes-hall
Effect of Landau quantization on linear magnetoresistance of periodically modulated two-dimensional electron gas
本文应用Kubo非局域电导率张量公式，研究了二维电子气在垂直磁场中的线性响应.在经典输运区，通过均匀电子气的关联函数导出了电导率张量的一般表达式。研究了在单向周期势调制条件下，朗道量子化时的量子输运机制。除了Shubnikov-de Haas振荡之外，电阻率还可以表现出具有较大周期和较小振幅的量子振荡，这些振荡在温度升高时仍然存在。当调制振幅大大超过回旋能量时，这些振荡就存在，因此由调制势从朗道能级形成的朗道子带在能量域中重叠。电阻率张量的两个对角分量都表现出与调制状态密度的修改有关的振荡。此外，当回旋轨道引导中心移动两倍回旋半径时，由散射辅助跳跃输运引起的垂直于调制轴的电阻率分量表现出另一种与跳跃几率增强有关的振荡。有人建议，这种高温振荡可以检测到的条件下，当调制周期大大超过回旋半径。
2020-06-22 cond-mat.mes-hall
Observation of magnetic-field-sweep-direction-dependent dynamic nuclear polarization under periodic optical electron spin pumping
光学泵浦-探测技术用于产生和测量砷化镓外延层中的电子自旋极化，其中电子自旋相干时间超过锁模激光重复周期。共振自旋放大发生在磁场中，在该磁场中，由连续激光脉冲激发的电子自旋极化相长地相加。克尔旋转作为施加的磁场的函数的测量揭示了核自旋极化，其取决于施加的磁场是减小还是增大而与外部磁场对准或对准。此外，核自旋极化幅度与垂直净电子自旋极化成比例地变化，因为后者由于共振自旋放大和其他原因而变化。我们还报告了一个实验技术，揭示了一分钟长的记忆精确的场历史的电子核自旋系统。
2020-09-10 cond-mat.mes-hall
Experimental Studies of Low-field Landau Quantization in Two-dimensional Electron Systems in GaAs/AlGaAs Heterostructures
在垂直于GaAs/AlGaAs二维电子系统的磁场作用下，研究了热阻尼随温度降低而减小时的低场朗道量子化.磁振荡遵循Shubnikov-de Haas（SdH）公式，即使当它们的振幅如此之大，这样的公式的偏差是预期的。我们的实验结果表明，在无序引起的阻尼作用下，正磁阻效应对SdH公式的推广具有重要意义。
2006-10-29 cond-mat.mes-hall
Turnstile pumping through an open quantum wire
我们使用一个非马尔可夫广义主方程（GME）来描述通过耦合到半无限准二维导线的有限长度的抛物约束量子线的含时电荷转移。量子线和引线处于垂直的外部磁场中。左引线和右引线的接触取决于时间，并且保持异相以模拟有限尺寸的量子旋转门。的旋转门的驱动周期，外部磁场，字符的接触，和化学势偏置上的旋转门的电荷转移的有效性的影响进行检查，无论是在存在和不存在的磁场。还讨论了耦合强度和磁场强度之间的相互作用。我们观察如何在磁场的存在下产生的边缘状态有助于泵浦电荷。
2010-04-23 cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping in superconducting double barrier structure : Non-trivial correlations due to proximity effect
本文研究了绝热极限下电子穿过超导双势垒结构的量子电荷泵。在这种结构中，量子电荷泵可以通过（a）调制两个超导带隙的振幅$Δ_1$和$Δ_2$，或者（b）周期性地调制序参量相位，超导势垒的$ϕ_1$和$ϕ_2$。在前一种情况下，我们表明，超导能隙引起一个非常尖锐的共振，导致量子化的泵电荷的传输，当泵轮廓包围的共振。另一方面，我们发现，量化是很难实现在后一种情况下。我们发现，包含弱电子-电子相互作用的量子线导致重整化组的传输幅度的演变，由于接近效应的完美传输限制。因此，当我们接近零温度极限时，我们得到量子化的泵浦电荷的破坏。这与在Luttinger液体中的双势垒中的电荷泵送的情况形成鲜明对比，在Luttinger液体中，量子化的电荷泵送实际上是在零温度极限下实现的。我们还提出了一个实验装置来研究这些影响。
2008-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Experimental verification of the inverse Anomalous spin Hall effect with perpendicular magnetic anisotropy Materials
通过自旋泵浦技术在BIG/NiO/Fe样品中实验验证反常逆自旋霍尔效应，发现垂直磁化构型下存在依赖于磁化、自旋极化与自旋电流方向的独特自旋-电荷转换机制。
2023-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance Quantization at zero magnetic field in InSb nanowires
弹道电子输运是邻近化InSb纳米线中存在拓扑相变的关键条件。然而，作为弹道输运的直接证据的量子化电导的测量到目前为止由于在一维纳米线中的背散射的增加的机会而被模糊。我们表明，通过改善的锗-金属界面以及介电环境，我们可以始终实现电导量子化在零磁场。此外，研究旋转磁场中的子带演化揭示了对于1 T以上的垂直场，第二和第三子带之间的轨道简并。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Pump-induced terahertz anisotropy in bilayer graphene
我们研究了强线偏振面内太赫兹场作用下掺杂双层石墨烯的带内非线性动力学。我们在低温（12 K）下对掺杂双层石墨烯进行了3.4 THz场的简并泵浦-探测实验，发现当泵浦光与探测光共偏振时，差分泵浦-探测信号几乎是交叉偏振情况下的两倍。我们表明，这种泵引起的各向异性的起源是在探测方向上的平均电子有效质量的差异时，由泵平行或垂直于探测极化的方向在k空间中的载流子被移位。我们使用一个简单的半经典模型和玻尔兹曼方程模拟的电子动力学与唯象散射的系统模型，并找到良好的定性与实验结果一致。
2022-01-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable Magnonic Frequency and Damping in [Co/Pd]8 Multilayers with Variable Co Layer Thickness
本文报道了具有垂直磁各向异性的[Co/Pd] 8多层膜集体皮秒磁化动力学的实验观察。由于垂直磁各向异性的线性增加，随着Co层厚度从1.0 nm减小到0.22 nm，旋进频率显示出从约5 GHz到约90 GHz的大的和系统的变化。阻尼系数α与Co层厚度成反比，垂直磁各向异性与α之间存在线性关系。我们讨论了阻尼增强的可能原因是界面处的d-d杂化和自旋泵。这些观测结果对这些材料在自旋电子学和磁振子晶体中的应用具有重要意义。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Fast characterization of multiplexed single-electron pumps with machine learning
本研究提出基于迭代主动学习的机器学习自动化框架，通过靶向稀疏测量快速调谐单电子泵至电流量化区间，大幅减少测量点与表征时间，可高效扩展多路复用单电子泵的大规模表征。
2024-09-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Laser-induced ultrafast demagnetization and perpendicular magnetic anisotropy reduction in a Co$_{88}$Tb$_{12}$ thin film with stripe domains
我们使用时间分辨X射线共振磁散射（tr-XRMS）在Co M $_{2,3}$ -和Tb O $_1$ -边缘研究超快退磁在非晶Co $_{88}$ Tb $_{12}$合金与条纹域。结合我们实验的飞秒时间和纳米空间分辨率，我们证明了薄膜的平衡自旋织构保持不变的超短时间尺度上的光泵浦脉冲（$<$ 1 ps）。然而，在$\simeq$ 4 ps后，我们观察到一个显着的畴壁加宽，这是由于能量转移到晶格的系统的单轴磁各向异性的减少，我们属性的发病。静态温度相关的磁力测量结合分析建模的磁结构的薄膜证实了这一解释。
2020-06-19 cond-mat.mes-hall
Quantized pumping in disordered nonlinear Thouless pumps
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；Stanford University（斯坦福大学）
该研究探讨了非线性托尔斯泵在存在杂质时的量子化泵浦现象，并指出非线性可使泵浦过程更高效。
2025-12-12 cond-mat.mes-hall nlin.PS physics.optics
Coincidence of Superparamagnetism and perfect quantization in the Quantum Anomalous Hall state
最近发现，掺杂有过渡金属的拓扑绝缘体具有强的铁磁态，具有垂直于平面的各向异性，并且即使在没有外部磁场的情况下也支持具有边缘沟道输运的量子霍尔态。然而，目前还不清楚为什么一个强大的磁性状态应该出现在相对较低的结晶质量和稀磁掺杂的材料。事实上，最近的实验表明，铁磁性至少表现出一些超顺磁性。我们报告运输测量的样品，显示完美的量子反常霍尔量子化，而在同一时间表现出的特点，在其运输数据，这表明不均匀性。我们推测，这可能是用于解释在磁反转期间的运输的渗流路径解释实际上可能在整个磁场范围内具有相关性的证据。
2015-09-01 cond-mat.mes-hall
Mechanism of parametric pumping of magnetization precession in a nanomagnet. Parametric mechanism of current-induced magnetization reversal
提出了一种基于参量共振的电流感生磁化反转机制。磁化反转的源是垂直于铁磁纳米磁体的磁各向异性的易磁化轴施加的电流感应磁场。在FeCoB纳米磁体中测量的电流感应磁场在65 mA/μ m 2的电流密度下为60高斯。两种机制的磁化反转的描述和计算。第一种机制是通过RF电流的反转，该RF电流以接近纳米磁体的进动频率的频率调制。第二种机制是通过DC电流的反转，其中磁阻和感应磁场的电流依赖性产生正反馈回路，其将随机微小的热波动放大成导致磁化反转的大磁化进动。将所提出的机制与传统的磁化反转机制如自旋力矩和自旋轨道力矩相结合，可以提高磁性随机存取存储器的性能。
2021-04-27 cond-mat.mes-hall
Spin-current-mediated rapid magnon localisation and coalescence after ultrafast optical pumping of ferrimagnetic alloys
自1996年首次发现以来，利用飞秒光抽运实现亚皮秒磁化强度的控制一直受到人们的广泛关注。然而，磁化强度的空间演化还没有得到很好的理解，部分原因是实验探测这种快速动态的困难。在这里，我们发现的证据，快速磁秩序恢复的垂直磁各向异性材料通过非线性磁振子过程。我们确定本地化和合并制度，从而本地化的磁性纹理成核，随后按照幂律形式主义的发展。合并观察到的光激发以上和以下的开关阈值。模拟表明，通过光泵浦的非共线磁化的超快产生建立了交换介导的自旋电流，其具有$10^8$ A/cm $^2$的等效100%自旋极化电荷电流密度。如此大的自旋电流促使光泵浦后磁序的快速恢复。这些过程提出了一种用于稳定所需亚稳态的超快光学途径，例如，孤立的Skyrmions
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Bose condensation and spin superfluidity of magnons in a perpendicularly magnetized film of yttrium iron garnet
本文用带状线研究了在高频抽运下垂直磁化的钇铁石榴石薄膜中磁振子玻色凝聚的形成。研究了磁振子的非线性磁共振特性和磁振子玻色凝聚在磁场梯度中的空间分布。在这些实验中，玻色子系统的磁振子的行为类似于反铁磁超流3He-B中磁振子的玻色凝聚，这在之前已经详细研究过了。磁子BEC形成具有磁子超流性质的相干旋进态。它的稳定性取决于激发的磁振子之间的排斥势，该排斥势补偿了磁场的不均匀性。
2020-09-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analytic Theory of Wannier-Stark Quantization in Two Dimensions
首次将均匀电场作用下$a(N$ $-$ 1）-长链的Wannier-Stark量子化单粒子理论推广到二维$L_N$ = $a(N$ $-$ 1）-长和$L_{\cal N}$ = $a$ $({\cal N}$ $-$ 1）-宽导体的情形，该模型采用原子正方晶格模型，原子间电子的位能沿平行于$\cal N$轴的方向变化，变化量为电场参数efp。$\varepsilon \equiv aeE_e/|t| $，单位为$|t|$。它表明，每个场激发的$μ$ -链谱中的水平产生的$μ$ -子带的场无关的水平，由于在垂直于$E_e$的方向上的电子转移相互作用。能级间距以及因此的$μ$ -子带$E^0_{\rm bw}$的宽度由导体长度、跳跃积分$t$和晶格常数$a$决定。另一个主要的结果是，在光谱（即边缘光谱）两侧的能量间隔$0.5E^0_{\rm bw}$内的能级对应于在垂直于电场的方向上延伸的离域态。在该方向上，电子谱宽度$E^{\perp}_{\rm bw}$比场方向上的谱宽度$E^{\parallel}_{\rm bw}$大$E^0_{\rm bw}$。电子能量与施加电压之间的相互关系的几种特殊情况下，当$μ$ -子带中心之间的间距是等于整数或分数（$>1$）部分的无量纲$\varepsilon$。否则，电平间距显示为不规则的，并且取决于$N$、$\cal N$和$\varepsil…
2017-07-17 cond-mat.mes-hall
Magnetization Dynamics in Synthetic Antiferromagnets with Perpendicular Magnetic Anisotropy
本文结合TR-MOKE测量与Landau-Lifshitz-Gilbert理论建模，系统研究了垂直合成反铁磁体的磁化动力学，揭示了两种进动模式的阻尼来源，为自旋电子器件设计提供指导。
2023-07-04 cond-mat.mes-hall
Comment on Quantized acoustoelectric current transport through a static quantum dot using a surface acoustic wave
最近，人们对声表面波（SAW）驱动的单电子泵的量子化电流提出了一种新的解释[1]。在SAW驱动的泵浦中，电子由SAW沿着一维半导体沟道传输。在参考文献1中提出的机制需要在一维通道中存在静态量子点，并且与关于单电子SAW泵的原始论文中描述的机制有质的不同。我们分析了现有的量子化电流的实验数据（包括参考文献1中的数据），并得出结论：这些数据不能用参考文献1中提出的机制来解释。此外，我们认为，在参考文献1中提供的数据并不保证作者的索赔，一个新的机制，目前的量子化观察。
2006-07-16 cond-mat.mes-hall
Transconductance quantization in a topological Josephson tunnel junction circuit
包含约瑟夫森隧道结的超导电路广泛用于基础研究以及量子信息和磁力测量等领域的应用。约瑟夫森结的量子相干性质使其特别适合于计量应用。约瑟夫森结足以形成量子精密测量三角形的两侧，将频率与电压或电流相关联，但不形成其基极，其直接将电压与电流相关联。我们提出了一个五约瑟夫森隧道结电路，其中同时泵浦磁通和电荷的结果在量子化的单位$4e^2/h = 2e/Φ_0$，库珀对电荷和磁通量子之间的比率。本文用交流约瑟夫森效应驱动的相互缠绕的库珀对泵浦来解释约瑟夫森量子化霍尔电导器件（JHD）。我们讨论的实验实施以及外部参数的最佳配置和可能的误差来源。JHD具有丰富的拓扑结构，并证明约瑟夫森隧道结是通用的，能够通过基本常数将频率，电压和电流相互关联。
2021-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effects of periodic scattering potential on Landau quantization and ballistic transport of electrons in graphene
在垂直于石墨烯层的外部磁场的存在下，将散射体的二维周期性阵列引入单层石墨烯。数值求解了这种系统的本征值方程，得到了分裂朗道子带的结构与波数和磁通量的关系。证明了强散射势引起的赝自旋耦合和朗道子带混合效应。此外，我们还研究了有磁场存在时的方势垒隧穿问题，并证明了石墨烯和二维电子气在调制能带结构上的关键区别。低磁场区对狄拉克费米子特别有意义，并已被讨论过。本文研究了Dirac电子通过磁势垒的隧穿过程，以补充已有的关于环境磁场中静电势散射的结果。
2013-09-26 cond-mat.mes-hall
Tuning the lasing threshold of quantum well exciton-polaritons under a magnetic field in Faraday geometry: a theoretical study
本研究通过理论分析揭示磁场可调节量子阱激子-极化激元的激光阈值，低能泵浦下磁场延迟阈值，高能泵浦下降低阈值并增加凝聚数量，为低阈值极化激元激光器设计提供指导。
2025-05-23 cond-mat.mes-hall
Local density of states of two-dimensional electron systems under strong in-plane electric and perpendicular magnetic fields
计算了强磁场和电场交叉作用下二维电子系统的局域态密度。我们假设一个强的垂直磁场，在没有面内电场和碰撞加宽效应的情况下，导致朗道量子化和著名的奇异朗道态密度。单向面内电场导致朗道态密度的δ函数奇异性展宽。这导致有限高度和宽度的位置相关峰，其可以用能量本征函数表示。这些峰随着电场强度的增加而变宽，并且可能最终重叠，这表明如果考虑电子-杂质散射，朗道能级间散射的开始。我们提出了两个简单的模型的分析结果，并讨论其可能的相关性的整数量化霍尔效应的故障。此外，我们考虑一个更现实的模型，一个不可压缩的条纹分离两个可压缩的区域，其中几乎完美的屏蔽针相邻朗道水平的电化学电位。我们还讨论了外加电流对条纹区局域态密度的影响。
2011-05-10 cond-mat.mes-hall
Three-waveform bidirectional pumping of single electrons with a silicon quantum dot
基于半导体的量子点单电子泵是目前直接实现国际单位制中安培的新兴量子标准的最有希望的候选者。在这里，我们讨论了一个硅量子点单电子泵与射频控制的入射和出射势垒以及点的潜力。我们表明，我们的驱动协议导致强大的双向泵浦：一个可以方便地通过改变一个驱动波形相对于其他的相移反转的量化电流的方向。我们还研究了由于引入了三个控制电压，与两个波形驱动相比，电流量化的鲁棒性的改善。我们预计，这种泵浦技术可能会在未来用于执行错误计数实验，通过泵入和泵出的电荷传感器监测的水库岛的电子。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Optically-induced frequency up-conversion of the ferromagnetic resonance in an ultrathin garnet
我们进行超快泵浦-探测测量纳米厚的晶体Bi掺杂钇铁石榴石薄膜与垂直磁各向异性。调谐泵浦激光脉冲的光子能量高于和低于材料的带隙，我们通过单光子和双光子吸收触发超快光学和自旋动力学。与常见的情况相反，系统的光致加热引起铁磁共振频率增加高达20%。我们解释这一意想不到的结果的磁各向异性的光致修改，即有效字段，确定观察这种效果的必要条件。我们的研究结果揭示了在纳米厚磁体中光学增加磁本征频率的可能性。
2020-11-26 cond-mat.mes-hall
Finite-size corrections to quantized particle transport in topological charge pumps
研究了有限系统绝缘基态中绝热电荷输运的量子化。拓扑电荷泵在实验中被用作拓扑顺序的指示器。在热力学极限下，输运可以与拓扑Berry相有关，因此是严格量子化的。对于有限系统来说，这不再是真的。我们推导出非相互作用和相互作用系统的运输有限大小的修正，并将它们与单和多体Berry曲率的分析性质。我们发现，它们依赖于泵的实验实现的细节。虽然即使在大型系统中它们也是不可忽略的，但是适当选择泵送协议可以抑制这些校正。
2017-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Measurements of the Carrier Dynamics and Terahertz Response of Oriented Germanium Nanowires using Optical-Pump Terahertz-Probe Spectroscopy
我们利用超快光泵太赫兹探测光谱测量了取向锗纳米线的太赫兹响应。我们目前的太赫兹响应的时间，频率和偏振依赖性的结果。我们的研究结果表明，带内能量弛豫时间的光激发载流子在1.5-2.0 ps的范围内，载流子密度相关的带间电子-空穴复合时间在75-125 ps的范围内，和载流子动量散射率在60-90 fs的范围内。此外，尽管纳米线的亚波长尺寸，纳米线的太赫兹响应是强烈的偏振依赖性。差分太赫兹传输被发现是大时，该领域是平行于纳米线偏振和非常小时，该领域是垂直于纳米线偏振。太赫兹响应的这种偏振依赖性可以用诱导的去偏振场和由此产生的表面等离子体频率的幅度来解释。
2009-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Important role of magnetization precession angle measurement in inverse spin Hall effect induced by spin pumping
本文利用宽带自旋抽运和反向自旋霍尔效应测量方法研究了Ni_（80）Fe_（20）/Pt双层膜中Pt的自旋霍尔角。为了抑制不需要的电流磁效应，利用了施加垂直于充电电流方向的外部磁场的面外激励几何结构。从各向异性磁电阻（AMR）的整流电压和在共面波导中使用微波功率的常规方法估计了宽激励频率范围（4-14 GHz）的铁磁共振的磁化进动角。观察到不同方法的进动角轮廓的显著差异，导致Ni_（80）Fe_（20）/Pt界面处的自旋电流密度的估计值变化很大。利用AMR效应估计的自旋电流密度的频率依赖性被发现是类似的反自旋霍尔电压。我们得到的频率不变的自旋霍尔角为0.067。
2017-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
