Ballistic spin currents in mesoscopic metal/In(Ga)As/metal junctions
研究了自旋轨道相互作用下二维介观金属/半导体/金属双结中的弹道自旋输运。结果表明，\emph{real}纵向和/或横向自旋电流可以在Rashba和Dresselhaus项的存在下流动。
2004-07-14 cond-mat.mes-hall
Isolated resonances in conductance fluctuations in ballistic billiards
数值研究了经典混合相空间中台球的量子输运。特别是，我们计算的电导和Wigner延迟时间采用递归格林函数方法。我们发现尖锐的，孤立的共振与广泛分布的共振宽度的电导和维格纳时间，在完全混乱的台球众所周知的平滑电导波动。为了阐明孤立共振的起源，我们计算了相关的散射态以及相应的封闭系统的本征态。结果发现，共振散射态与封闭系统的本征态之间存在一一对应的关系。共振宽度的广泛分布被追溯到经典相空间的结构。共振散射态的Husimi表示显示出与相空间中的规则区域或与规则区域周围的分层部分的强烈重叠。因此，我们导致的分类的共振状态到定期和分层，这取决于他们的相空间肖像。
2002-09-18 cond-mat.mes-hall
Spin Injection in a Ballistic Two-Dimensional Electron Gas
我们探讨电注入，自旋极化输运弹道二维电子气。我们增加了Buettiker-Landauer图片与一个简单的，但现实的自旋选择性接触模型来描述多模式的弹道自旋1/2粒子的存储器到水库的运输。自旋输运的清晰和明确的签名建立在这个制度，最简单的测量配置，直接证明他们。这些新的影响源于弹道载流子的自旋进动，它们表现出强烈的依赖于设备的几何形状和消失的扩散限制。我们的研究结果对未来的“自旋晶体管”器件具有重要意义。
1999-07-28 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin resonance in multisubband quantum wires
Frolov等人[Nature（London）458，868（2009）]在准一维线中实验性地观察到弹道自旋共振。自旋共振是由外部静态磁场和振荡的有效自旋轨道磁场的组合，由于周期性反弹的电子的边界的一个狭窄的通道。当自旋轨道场的频率与外磁场周围的拉莫尔旋进频率相匹配时，观察到D 'yakonov-Perel自旋弛豫速率的增加。在这里，我们开发了一个模型来考虑多子带量子线的D 'yakonov-Perel机制与Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用。考虑到时间演化算符中的弹性自旋守恒杂质散射（海森堡表示），我们通过计算自旋算符的含时平均值来提取自旋弛豫时间。与自旋弛豫时间行为相关的非局域电压的磁场依赖性显示出宽的平台，与实验观察一致。该平台的出现是由于较高子带的注入和小角度散射。在这种量子力学方法中，自旋共振发生在具有相反自旋的量子线子带的自旋轨道诱导的能量反交叉附近。我们还预测了自旋弛豫时间作为磁场的函数在强自旋轨道耦合系统的异常下降。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall
Diffusive-Ballistic Crossover and the Persistent Spin Helix
传统的输运理论侧重于扩散或弹道制度，忽略了两者之间的交叉区域。在自旋-轨道耦合的存在下，输运方程仅在自旋旋进角很小的扩散区是已知的。本文发展了一个适用于特殊SU（2）对称自旋轨道耦合系统的扩散-弹道交叉的半经典输运理论。该理论也是有效的，在物理上有趣的制度，自旋进动角是大的。我们得到了具有自旋轨道耦合的二维和三维样品的密度和自旋结构因子的精确表达式。
2007-08-27 cond-mat.mes-hall
Fabry-Pérot resonances and a crossover to the quantum Hall regime in ballistic graphene quantum point contacts
我们报告了在石墨烯器件中观察到的量子输运和干涉，该石墨烯器件与一对分裂栅极连接以形成静电定义的量子点接触（QPC）。在低磁场区，由于顶栅形成的np 'n（pn' p）腔，电阻表现出法布里-珀罗（FP）共振。在高磁场下的量子霍尔（QH）机制中，边缘态控制了这种现象，呈现出一种独特的条件，即沿着pn结的电子和空穴的边缘通道充当单色光束的固态模拟。我们观察到在具有不同温度的磁场下弹道石墨烯QPC中从FP到QH区域的交叉。特别地，QH效应的崩溃被阐明为磁场减小。我们的高迁移率石墨烯器件能够观察到高达几十开尔文的这种量子相干性效应。该器件可作为未来电子量子光学器件的关键元件之一。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Effects of Dephasing on Spin Lifetime in Ballistic Spin-Orbit Materials
我们从理论上研究自旋轨道耦合材料中的自旋动力学。在弹道极限下，自旋寿命取决于能量展宽加上非均匀自旋进动引起的退相。对于干净的石墨烯的情况下，我们发现一个强大的各向异性与自旋寿命，可以是短的，甚至对于适度的能量尺度，在几纳秒的顺序。这些结果提供了更深入的了解石墨烯的自旋动力学的性质，也适用于其他系统的自旋轨道耦合起着重要作用的调查。
2016-02-15 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin transport through electronic stub tuners: spin precession, selection, and square-wave transmission
弹道自旋输运研究通过电子调谐器与双短截线连接到他们。由于自旋-轨道相互作用，自旋进动。注入的极化自旋可以以相反方向极化离开结构。近似方波自旋传输，值为1和0，可以使用对称短截线的周期系统并改变它们的长度或宽度。可以使用非对称短截线来加宽传输中的间隙。当结合具有不同自旋轨道强度值的短截线结构时，获得额外的调制。
2002-04-18 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin filtering across the ferromagnetic-semiconductor interface
从理论上研究了从铁磁金属到半导体的弹道自旋过滤效应，目的是在较高的能级上探测铁磁层态密度的自旋极化率。通过将自旋极化电子以高能级激发到n型AlAs/GaAs超晶格层中，然后弹道隧穿势垒进入铁磁薄膜，建立了铁磁金属/半导体超晶格界面的弹道自旋过滤物理模型.由于螺旋度调制和静态光电流响应都是实验可测量的量，与以前的模型相比，感兴趣的物理量，自旋极化隧穿电导的相对不对称性，可以通过实验以更直接的方式提取。该物理模型为今后研究高性能的尾旋探测器提供了指导。
2012-04-26 cond-mat.mes-hall
Spin Hall Effect and Spin Orbit coupling in Ballistic Nanojunctions
我们提出了一个新的自旋过滤方案的基础上存在的自旋轨道相互作用的纳米交叉，采用弹道纳米结图案化的二维电子气。我们表明，通过一个弹道X结图案化的二维电子气与自旋轨道耦合（SOC）的纵向非极化电流的流动诱导自旋积累，这两个横向探针具有相反的符号。这种自旋积累对应于在结中流动的横向纯自旋电流，是这种纳米结构中自旋霍尔效应的主要可观察特征。我们基准的两种不同类型的自旋轨道相互作用的影响。第一个（$α$ -SOC）是由于界面电场将电子限制在二维层中，而第二个（$β$ -SOC）对应于由横向限制电势产生的相互作用。
2007-07-24 cond-mat.mes-hall
Spin separation in a T ballistic nanojunction due to lateral-confinement-induced spin-orbit-coupling
我们提出了一种新的自旋过滤方案，采用弹道纳米结构在二维电子气（2DEG）。该方案基本上是基于横向限制电场引起的自旋-轨道（SO）相互作用。这与其他作品采用弹道交叉和T结与传统的SO项所产生的2DEG限制的基本区别。我们讨论的后果，这种不同的方法上的磁输运性能的设备，显示过滤器在原则上可以被用来不仅产生一个自旋极化电流，但也进行电测量的自旋极化的充电电流。我们专注于单通道输运和数值研究的自旋极化的电流。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall
Electron interference in ballistic graphene nanoconstrictions
我们已经实现了在SiC台面结构的侧壁上生长的弹道石墨烯纳米带的纳米尺寸收缩。我们设备的高质量允许观察许多电子量子干涉现象。在不同的温度下，通过原位传输测量来探测法布里-珀罗类共振的传输。共振的能量由收缩的尺寸决定，而收缩的尺寸可以使用STM光刻精确控制。测量的电导的温度和尺寸的依赖性与紧束缚计算定量一致。即使在室温下，这些干扰效应也是可见的，这一事实使得所报道的器件作为未来碳基电子器件的构建模块具有吸引力。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall
Far-infrared induced current in a ballistic channel -- potential barrier structure
我们考虑了在横向极化远红外（FIR）场存在下，弹道多模通道结构中的电子输运。沟道结构由连接到绝热加宽的长共振区组成，绝热加宽在端部具有势垒。在共振区的模式能量分离相匹配的频率，我们发现不同的峰的光电流，引起拉比振荡的模式人口。对于一个实验的情况下，其中的通道的宽度是可调的通过门，我们提出了一种方法用于重建传播模式的频谱，而不必使用一个可调FIR源。利用这种方法，可以监测随着栅极电压变化的光谱的变化。
1999-03-11 cond-mat.mes-hall
Controlled rotation of electrically injected spins in a non-ballistic spin field-effect transistor
研究在非弹道 sFET 中利用窄扩散线阵列实现栅控自旋进动，证明自旋可在远超平均自由程的距离相干旋转，放宽了原提案对高 SOC 和弹道沟道的限制。
2023-03-03 cond-mat.mes-hall
Integer Spin Hall Effect in Ballistic Quantum Wires
研究了电场作用下二维量子线中的弹道电子输运。我们演示了如何自旋轨道耦合的存在下，由于均匀的电约束场给出了一个非对易的效果，在横向磁场的存在下。我们讨论了如何非换向意味着一个边缘本地化的电流依赖于电子自旋也给出了半经典的自旋相关的霍尔电流。我们还讨论了如何可能获得一个量子化的自旋霍尔电导的弹道输运制度，通过发展的Landauer形式主义，并显示之间的耦合自旋磁动量和轨道的，由于存在一个循环电流。
2005-12-21 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall Effect: From the Ballistic to the Diffusive Regime
自旋-霍尔效应近年来引起了人们的广泛关注，其核心问题是这种效应是由于内禀自旋-轨道相互作用还是由于外禀杂质的自旋非对称散射。本文的目的是阐明这个问题，使用一种新的方法的基础上的非平衡格林函数（NEGF）的形式主义，它允许我们去不断从弹道扩散的限制，我们提出了近似的解析表达式，描述我们的结果相当不错。我们的模型表明，自旋积累成正比的电流，即使在干净的弹道样品应观察到。我们进一步表现出良好的定量协议与最近的实验观察GaAs表明，这些可以理解的内在效应驱动的Rashba相互作用，虽然实验ZnSe可能有不同的起源。
2007-04-15 cond-mat.mes-hall
Zeeman ratchets for ballistic spin currents
研究了在非对称磁场和外部绝热驱动下，二维电子气中产生定向自旋极化电流的可能性。因此，我们将量子电荷棘轮的概念推广到自旋的情况。由于哈密顿量中的塞曼项，自旋向上和自旋向下的电子经历不同的有效电势，其可以被定制以在没有相应的电荷电流的情况下实现净自旋电流。我们考虑弹道，相干传输波导中定义的2DEG，其中的磁场调制是由铁磁条上的2DEG。
2006-10-31 cond-mat.mes-hall
Non-ballistic spin field-effect transistor
我们提出了一种自旋场效应晶体管的基础上自旋轨道（S-O）耦合的Rashba和Dresselhaus类型。与早期的建议不同，通过我们的设备的自旋输运是容忍对自旋无关的散射过程。因此，严格的弹道输运的要求可以放宽。这是由于Dresselhaus和（门控）Rashba相互作用之间的独特相互作用;这些相互作用可以被调整为具有相等的强度，从而即使在二维中也可以产生k-独立的本征旋量。我们讨论了二维器件和量子线的实现。在后者中，我们的设置提出了严格的抛物线色散，避免了不同波段的反交叉所产生的并发症。
2003-03-01 cond-mat.mes-hall
Spin-Hall edge spin polarization in a ballistic 2D electron system
讨论了弹道二维电子系统中自旋霍尔效应的普适性质。穿过导体边缘的净自旋极化是二阶的~λ^2，自旋-轨道耦合常数与边界势的形式无关，正常模式和消逝模式的贡献都是~ \sqrt λ，但符号相反。硬壁边界的解析解证实了这一普遍结果，该解析解也给出了局域自旋极化的详细分布。后者表现出快速（弗里德尔）振荡与自旋轨道耦合进入通过缓慢殴打期间只。在局域自旋密度的光谱分布中，消逝模和正常模的长波长贡献正好相互抵消。
2007-09-07 cond-mat.mes-hall
Picosecond time-resolved two-dimensional ballistic electron transport
本文测量了弹道电子在二维电子气中的时间分辨输运，分辨率小于5ps。这是通过使用皮秒电脉冲从横向磁聚焦结构的发射极发射电子并对集电极电压进行光电采样来实现的。等离子体共振和弹道输运信号都清楚地解决了。从简单的费米速度考虑，渡越时间似乎比预期的要长一些。
2004-04-24 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Physics with Spin II: Spin-Flip Effects in Two-dimensional Ballistic Systems
研究了非均匀磁场作用下弹道介观系统的磁电导中的自旋效应。我们提出了一种数值方法来计算自旋相关的Landauer电导，它将递归格林函数技术推广到自旋的情况。基于这种方法，我们解决自旋极化和非极化电子通过量子线和各种二维Aharonov-Bohm几何的量子输运中的自旋翻转效应。特别是，我们调查的自旋开关机制的有效性范围最近发现，允许通过Aharonov-Bohm通量间接控制自旋。我们的数值结果与第一篇论文中提出的一维环形结构的传递矩阵模型进行了比较（Hentschel等人，本系列的Phys. Rev. B）。
2004-02-05 cond-mat.mes-hall
Modulation of spin dynamics in a channel of a non-ballistic spin field effect transistor
研究了栅压对Al_（0.3）Ga_（0.7）As/GaAs/Al_（0.3）Ga_（0.7）As异质结自旋弛豫的影响。该研究的动机是最近提出的一种非弹道自旋场效应晶体管，该晶体管利用了器件通道中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用之间的相互作用。该模型，它利用真实的材料参数，以计算自旋动力学作为栅极电压的函数已经开发。从所获得的结果，我们定义的自旋极化和自旋密度调制的效率。在室温下的自旋极化的估计调制是15- 20%的顺序。结果表明，该效果不足以用于器件应用。然而，它可以通过光学脉冲探针技术在实验上观察到。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin-polarized transport and Rashba spin precession in semiconductor nanowires
我们提出了数值计算的弹道自旋输运性质的准一维线中存在的自旋轨道（Rashba）相互作用。一个紧束缚模拟的Rashba哈密顿模型的Rashba效应。通过改变Rashba耦合的鲁棒性和线的宽度，识别弱耦合和强耦合制度。完美的电子自旋调制被发现前政权，无论入射费米能量和模式数。然而，在后者中，自旋电导具有很强的能量依赖性，由于一个非平凡的子带混合诱导的强Rashba耦合。这将意味着在较高温度和源极-漏极电压下对自旋调制的强烈抑制。结果可能是相关的准一维自旋晶体管器件的实现。
2001-05-03 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport in one-dimensional loops with Rashba and Dresselhaus spin-orbit coupling
讨论了当电子注入到一个节点并在另一个节点被收集时，量子线多边形环中Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的综合效应。此外，我们还研究了当电子被注入和收集在同一节点时，在存在磁通量的情况下，Al'tshirt-Aronov-Spivak振荡的抑制。最后，我们指出，最近实现的弹道自旋干涉仪可以用来获得一个可靠的估计的幅度比的两个自旋轨道相互作用。\bigskip
2005-12-20 cond-mat.mes-hall
Ballistic resonance and thermalization in Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou chain at finite temperature
研究了初始温度为空间正弦曲线的$α$ -Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou~（FPUT）链中热能与机械能的相互转换。我们分析表明，宏观动力学和准弹道热输运之间的耦合引起的机械振动的振幅不断增加。这种新现象被称为“弹道共振”。在大的时候，这些机械振动单调衰减，因此，众所周知的FPUT复发悖论发生在零温度在有限的温度被消除。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Aharonov-Bohm Physics with Spin I: Geometric Phases in One-dimensional Ballistic Rings
我们分析计算了自旋相关的电子电导通过一个一维的弹道环中存在的非均匀磁场和识别签名的几何和Berry阶段在一般的非绝热情况。对于面内磁场，我们严格证明了Frustaglia等人提出的自旋翻转效应，物理修订版信函87，256602（2001），其允许通过Aharonov-Bohm通量来控制和切换出射电子的极化，并且导出能量平均的磁导的解析表达式。我们的结果支持第二篇论文中提出的二维弹道环的数值计算（Frustaglia等人，本系列的Phys. Rev. B）。
2004-02-05 cond-mat.mes-hall
Spin injection into a ballistic semiconductor microstructure
本文发展了一种适用于玻尔兹曼区的弹道铁磁-半导体-铁磁结自旋注入理论。自旋注入系数$γ$受到半导体$r_N^*=(h/e^2)(π^2/S_N)$的Sharvin电阻的抑制，其中$S_N$是费米表面横截面。在没有接触势垒的情况下，它与铁磁体$r_F$和$γ\sim r_F/r_N^*\ll 1$的扩散电阻竞争。有效的自旋注入可以通过接触势垒来确保。给出了结电阻和自旋阀效应的显式表达式。
2002-11-02 cond-mat.mes-hall
Controllable Goos-Hänchen shifts and spin beam splitter for ballistic electrons in a parabolic quantum well under a uniform magnetic field
研究了在均匀垂直磁场作用下抛物势阱中弹道电子的量子古斯-汉欣位移。结果表明，Goos-Hänchen位移可以是正的也可以是负的，在透射共振时变为零。束流位移不仅与入射能量和入射角有关，还与磁场和朗道量子数有关。基于这些现象，我们提出了一种在所提出的自旋电子器件中实现自旋分束器的替代方法，该方法可以通过负和正的古斯-汉钦位移完全分离上自旋和下自旋电子束。
2011-03-25 cond-mat.mes-hall
Multi-terminal spin-dependent transport in ballistic carbon nanotubes
我们从理论上研究了弹道碳纳米管与两个铁磁引线和两个正常金属引线接触时的非局域自旋输运。当两个铁磁体的磁化从平行变为反平行配置时，电路显示出特定于少通道制度的滞后行为。在相干极限下，由于纳米管内部发生的共振效应，磁信号的幅度被强烈增强。我们的计算为低维非局域自旋输运的实验铺平了道路，这应该会给出与迄今为止在多通道扩散非相干区实现的实验显着不同的结果。
2009-03-23 cond-mat.mes-hall
Can Non-Equilibrium Spin Hall Accumulation be Induced in Ballistic Nanostructures?
我们证明了纵向非极化电流通过具有Rashba自旋轨道耦合的弹道二维电子气的流动将诱导非平衡自旋积累，该非平衡自旋积累对于两个横向边缘具有相反的符号，因此，它是双探针半导体纳米结构中自旋霍尔效应的主要可观察特征。其面外分量的幅度逐渐减少静态无序，而它可以通过面内横向磁场增强。此外，我们的预测的纵向分量的自旋霍尔积累，这是不敏感的反向偏置电压，提供了一个吸烟枪，以区分实验之间的外在，内在的，和介观自旋霍尔机制。
2005-07-20 cond-mat.mes-hall
Spin filtering and magnetoresistance in ballistic tunnel junctions
我们从理论上研究了基于非磁性/半磁性异质结的隧道结量子相干输运中与自旋过滤有关的磁电阻效应。我们发现，自旋过滤与自旋相关的费米海在半磁接触的抑制/增强相结合，产生（i）自旋分裂扭结的MR的单障碍和（ii）一个强大的跳动模式的MR的双障碍与半磁阱。我们相信这些是量子过滤的独特特征。
2001-10-19 cond-mat.mes-hall
Nature of Spin Hall Effect in a finite Ballistic Two-Dimensional System with Rashba and Dresselhaus spin-orbit interaction
数值研究了具有Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用的有限弹道二维系统的自旋霍尔效应。我们发现自旋霍尔电导对横向测量位置、器件的形状和尺寸以及自旋-轨道相互作用的强度非常敏感。自旋霍尔电导不仅幅度可以改变，而且符号也可以改变。自旋霍尔效应的这种非普适行为本质上不同于电荷霍尔效应的非普适行为，在电荷霍尔效应中，霍尔电压几乎不随横向测量位置而变化，并且是磁场强度的单调函数。自旋霍尔电导的这些令人惊讶的行为归因于自旋霍尔系统的本征态在横向上扩展并且不形成边缘态。
2006-05-31 cond-mat.mes-hall
Edge spin accumulation in 2D electron and hole systems in a quasi-ballistic regime
我们考虑一个二维结构与自旋轨道相关的分裂的电子（空穴）光谱和计算的边缘自旋密度出现由于自旋轨道相互作用的内在机制中存在的电荷电流通过该结构。我们集中在准弹道的情况下，当一个平均自由程，远小于样本大小，是大于自旋进动长度所确定的值的自旋轨道分裂。我们表明，无论存在或不存在的体自旋电流的边缘自旋密度的主要来源是边界散射本身。边自旋密度的性质取决于体杂质势的光滑性。我们计算了体中散射势任意光滑时的边自旋密度分布，并讨论了与现有二维空穴实验的关系。
2014-01-29 cond-mat.mes-hall
Shot noise in a harmonically driven ballistic graphene transistor
我们研究了由交流栅电位驱动的弹道石墨烯场效应晶体管中随时间变化的电子输运和量子噪声。对交流信号的非线性响应通过Floquet理论计算散射态和Landauer-Büttiker理论计算电荷电流及其波动。在顶栅势垒中的准束缚态的光子辅助激发导致传输中的共振，其强烈地影响噪声特性。对于在源极和漏极接触下的石墨烯的强掺杂，当电子经由倏逝波传输通过沟道时，谐振导致噪声的显著抑制。然后，Fano因子降低到远低于伪扩散值$F<1/3$，也适用于强交流驱动。共振时良好的信噪比（小Fano因子）表明该器件是高频（THz）辐射探测的良好候选者。我们分析表明，克莱因隧道（总抑制背反射）持续垂直入射时，也是驱动的障碍谐波。虽然传输是非弹性的，并且分布在边带能量中，但是求和规则导致散粒噪声的总抑制。
2016-12-28 cond-mat.mes-hall
Quenching of Spin Hall Effect in Ballistic nano-junctions
我们表明，纳米四探针弹道结可用于检查存在的横向自旋霍尔电流的自旋轨道耦合的Rashba型的系统中，而是由于在平面电场。实际上，自旋霍尔效应是由于存在一个有效的小横向磁场，对应于由限制势产生的自旋轨道耦合。场的强度和结的形状表征淬火霍尔制度，通常采用半经典的方法进行研究。我们讨论了如何在低能系统中观察到量子力学的相对论效应，如自旋轨道效应，并用经典力学方法加以解释。
2006-12-04 cond-mat.mes-hall
A prohibition of equilibrium spin currents in multi-terminal ballistic devices
我们表明，在多终端弹道装置与固有的自旋轨道相互作用连接到正常的金属接触，有没有平衡的自旋电流存在于任何给定的电子能量。显然，这一说法在所有被占领国家的一体化之后也适用。基于这一事实的证明，一些涉及非平衡自旋电流的情况下确定和进一步分析。特别是，它示出了一个任意的两端器件不能抑制瞬态电流。当所有N-1个输入并联时，N端器件的输出端也是如此。
2004-11-02 cond-mat.mes-hall
Non-ballistic spin separator based on Y-shaped nanostructure with a quantum point contact
提出了一种基于量子点接触Y型纳米结构中自旋塞曼效应的自旋分离器的设计方案。我们的计算表明，适当地调节量子点接触势和外部磁场会导致电流的自旋分离：自旋相反的电子流过不同的输出支路。我们证明，这种效果是强大的对杂质的散射。所提出的设备也可以作为自旋检测器，其中-取决于电子自旋-电流流过其中一个输出分支。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall
Tunable lateral displacement and spin beam splitter for ballistic electrons in two-dimensional magnetic-electric nanostructures
该研究探究二维磁电纳米结构中弹道电子的横向位移特性，发现其正负可调，据此提出可在反平行磁化构型下完全分离不同自旋电子束的高效自旋分束器方案。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall
Creating quantum spin chains through edge reconstruction in pure graphene armchair nanoribbons towards ballistic spin transport
本研究通过边缘重构在扶手椅型石墨烯纳米带中实现海森堡反铁磁自旋链，并证明其支持弹道自旋输运，为量子自旋信息传递和自旋电子学提供新途径。
2022-03-27 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin transport in the presence of interfaces with strong spin-orbit coupling
在不同材料之间的界面处的反转对称性破缺产生强的界面自旋轨道耦合（ISOC），这可能影响杂化结构中的自旋和电荷输运。在这里，我们使用一个简单的解析可解模型研究在弹道近似下的各种自旋输运现象的ISOC诱导的双层金属系统。在这个模型中，通过在金属结上施加自旋相关的偏压，产生了携带自旋电流的非平衡稳态。然后使用散射矩阵方法计算物理可观测量。特别地，我们计算了自旋电流在界面处的吸收（界面自旋损耗），并研究了界面自旋电荷转换。后者由施加到结的自旋相关偏压产生的面内界面电荷电流组成，这可以被视为由ISOC介导的自旋伽伐尼效应。最后，我们证明了ISOC导致了界面自旋电流交换，即流过自旋-轨道活动界面的“初级”自旋电流必然伴随着沿界面流动的“次级”交换自旋电流，并且该交换自旋电流的极化方向垂直于“初级”自旋电流的极化方向.使用精确的自旋连续性方程，我们涉及交换效果的界面自旋损失，并认为这种效果是通用的和独立的弹道近似用于特定的计算。
2017-06-15 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect and ballistic transport of quasi-acoustic magnons in room-temperature yttrium iron garnet films
研究了不同厚度的镀铂钇铁石榴石（YIG）薄膜中纵向自旋塞贝克效应（LSSE）产生的自旋电流的瞬态行为。通过脉冲微波加热Pt层诱导LSSE，并使用相同层中的逆自旋霍尔效应电测量自旋电流。我们证明了LSSE的时间演化是由触发YIG/Pt界面附近热磁振子通量的热梯度的演化决定的。这些磁振子在YIG膜内以恒定的群速度弹道运动，而它们的数量在有效传播长度内呈指数衰减。能量在20 K以上的磁振子的弹道飞行是其几乎线性色散定律的结果，类似于声学声子。通过拟合随时间变化的LSSE信号，不同的膜厚度变化几乎一个数量级，我们发现，有效的传播长度实际上是独立的YIG膜厚度。我们认为这一事实的强有力的支持弹道输运方案-准声学磁振子在室温YIG的弹道传播。
2018-02-26 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit coupling effects in one-dimensional ballistic quantum wires
我们研究了存在Rashba自旋轨道相互作用的一维弹道量子线中自旋相关的电子输运。特别是，我们考虑的二维电子气的横向限制的一维线几何形状的自旋轨道相互作用的效果。我们概括了早先建议的情况[P. Streda和P. Seba，Phys. Rev. Lett. 90，256601（2003）]，其允许自旋极化电子输运。由于横向限制，自旋旋转出二维系统的平面。我们进一步研究了电子流在势垒处的自旋相关传输和极化。最后，我们构造了一个晶格模型，它显示了类似的低能物理。在未来，这种晶格模型将使我们能够研究电子-电子相互作用如何影响当前设置的输运特性。
2007-10-23 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and thermospin transport in a ballistic junction of graphene
我们从理论上考虑一个宽的石墨烯带，其两端连接到通常具有不同温度的电子库。假设石墨烯带沉积在衬底上，这导致Rashba类型的自旋-轨道耦合。我们计算的热诱导电荷电流的弹道输运制度，以及热电电压（塞贝克效应）。除此之外，我们还考虑了石墨烯带的热诱导自旋电流和自旋极化。自旋电流一般有两个组成部分，一个平行于温度梯度，另一个垂直于这个梯度。后者对应于由于自旋能斯特效应而产生的自旋流。此外，我们还考虑了由于电子的转移，在水库之间的热流。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall
Detecting Spin-Polarized Currents in Ballistic Nanostructures
我们展示了一个介观自旋极化器/分析仪系统，允许自旋极化的电流从一个量子点接触在面内磁场进行测量。横向聚焦几何结构用于将电流从发射极点接触耦合到集电极点接触中。在大的面内场下，当点接触偏置到只传输一个自旋（g < e^2/h）时，集电极上的电压依赖于入射电流的自旋极化，在300 mK和7 T的面内场下，发射极和集电极的自旋极化都大于80%。
2002-06-19 cond-mat.mes-hall
Edge spin accumulation in a ballistic regime
我们考虑一个介观{ \it弹道}结构与Rashba自旋轨道分裂的电子光谱。弹道区域附接到引线，在引线之间施加电压。我们计算的边缘自旋密度出现在通过结构的电荷电流的存在下，由于来自不同的引线的电子的群体的差异。边界散射和自旋进动的综合作用导致边缘极化的振荡，其包络函数随离边界距离的幂律衰减。这个问题的解决与使用的散射状态。该方法的简单性允许深入了解底层物理。我们澄清的作用，散射的幺正性的边缘自旋积累的问题。在直边界的情况下，它导致自旋密度的所有长波振荡的精确抵消。结果，只有动量为2k_F的类Friedel自旋密度振荡存在。然而，这似乎是相当例外的情况。一般来说，随着自旋进动长度的平滑自旋振荡恢复，例如，对于wiggly边界。我们还证明，有没有在散装，这是零，在所考虑的情况下，和边缘自旋积累的自旋电流之间的关系。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall
Spin rotation for ballistic electron transmission induced by spin-orbit interaction
考虑自旋轨道相互作用，研究了电子在一维和二维弯曲波导和量子点中的自旋相关传输。我们证明了，对于通过任意结构的传输，只要电子在孤立的能量子带中传输，并且只有两个引线连接到结构上，就没有自旋极化。特别是在一维线中没有自旋极化，其自旋相关的解决方案被解析地发现。该解决方案表明自旋演化取决于导线的长度。当电子能量在第一能量子带内时，二维弯曲波导中电子传输的数值解与一维金属丝的解是一致的。在能带边缘附近存在自旋翻转的尖锐异常。
2002-01-31 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-coupling induced torque in ballistic domain walls: equivalence of charge-pumping and nonequilibrium magnetization formalisms
为了研究自旋-轨道耦合（SOC）对磁性材料自旋转移矩的影响，我们实现了两种SOC理论体系.利用“电荷泵”理论体系，我们发现了两种对弹道Ni畴壁面外自旋转移矩参数$β$的贡献.对于短DW，由交换电势的快速空间变化引起的传导电子的非绝热反射导致随着DW长度减小而迅速增加的面外扭矩。对于长DW，费米能级导电沟道各向异性，在SOC的存在下引起固有DW电阻，导致$β$对DW长度的线性依赖性。为了理解$β$在长DW极限下的这种违反直觉的发散，我们使用“非平衡磁化”形式主义来研究空间分辨的自旋转移矩。SOC引起的平面外的扭矩在弹道DWs被发现是定量一致的使用电荷泵计算表明这两种理论方法的等效性所获得的值。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Terahertz Resonances from Ballistic Electron Funnelling
提出基于弹道电子漏斗效应的太赫兹二次谐波产生新机制，无需势垒即可整流，显著降低所需场强，为低场可调谐THz上转换提供实用途径。
2025-04-30 cond-mat.mes-hall physics.optics
Zeeman splitting in ballistic hole quantum wires
研究了在（311）A量子阱中形成的弹道空穴量子线中的塞曼分裂。传输测量清楚地表明，当面内磁场B平行于导线施加时，自旋简并和子带交叉的提升。当B垂直于金属丝取向时，直到B = 8.8 T时，都无法辨别自旋分裂。在我们的空穴量子线中观察到的大的塞曼分裂各向异性证明了量子限制对于具有强自旋轨道耦合的纳米结构中的自旋分裂的重要性。
2006-07-14 cond-mat.mes-hall
Gate-voltage response of a one-dimensional ballistic spin valve without spin-orbit interaction
我们发现，工程隧道势垒形成在一个一维的自旋阀的接口提供了一个可行的路径，以一个强大的栅极电压可调的磁阻效应。特别是，我们从理论上研究了碳纳米管（CNT）自旋阀的CNT接触界面对器件性能的影响。重点是强度和自旋选择性的隧道势垒，模拟为Dirac-Delta电位。散射矩阵方法被用来推导出的透射系数，产生隧道磁阻（TMR）。当入射电子的能量与势垒的势能相匹配时，在没有自旋轨道耦合的情况下，我们发现了一个强的非平凡的TMR栅电压响应。推导了TMR在各种极限情况下的解析表达式。这些是用来解释以前的实验结果，但也预测参数的设备优化的尺寸和可调性的TMR效应在弹道输运制度。
2017-02-16 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin transport in exciton gases
传统的自旋电子学依赖于载流子的自旋输运，例如半导体晶体中的电子。这带来了几个并发症：泡利原理阻止载流子以相同的速度移动;库仑排斥导致电子流的快速退相。自旋光电子学是传统自旋电子学的一种有价值的替代方法。在自旋光电子器件中，自旋电流由电中性的玻色子准粒子：激子或激子-极化激元携带。它们可以形成高度相干的量子液体，并在宏观距离上携带自旋。付出的代价是玻色子自旋载流子的有限寿命。我们提出的激子弹道自旋输运理论，它可以应用到一系列的系统，其中玻色子自旋输运已被报道，特别是间接激子耦合GaAs/AlGaAs量子阱。我们描述了电子和空穴的自旋轨道相互作用对激子自旋的影响，解释了外磁场引起的塞曼效应，激子共振的长程和短程交换分裂.我们还考虑了激子的非线性输运，讨论了激子自旋电流、极化电流和自旋电导率的定义。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall
Effects of scattering area shape on spin conductance in a four-terminal spin-Hall setup
研究了具有Rasbha自旋轨道耦合的弹道和准弹道二维电子系统的自旋电导。该系统具有四端子几何结构，在与引线的连接处具有圆角。发现在弹道系统中，由尖角到圆角，能量依赖的自旋电导从相对平坦的曲线变为一系列极小值和极大值的曲线。还发现，当通过修改终端角的圆度来改变终端区域的大小时，横向自旋电导中的最大值和最小值在能量上发生偏移。这种转变是由于更小（更大）的终端面积增加（减少）的能量。这些结果也被发现是相当稳定的准弹道系统。
2011-11-07 cond-mat.mes-hall
Effect of Interactions on the Admittance of Ballistic Wires
本文提出了一种理想弹道局部带电中性线导纳的自洽理论。与非相互作用理论相比，屏蔽效应极大地改变了电导的频率行为。在单通道的情况下，导纳的频率依赖性是单调的，而对于两个或多个通道的集体通道间的激励导致共振结构的导纳。导纳的虚部通常为正，但在共振附近可能变为负。
1998-06-23 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
