Time-reversal invariant resonant backscattering on a topological insulator surface driven by a time-periodic gate voltage
研究了在周期性栅电压驱动下，拓扑绝缘体表面点状杂质对狄拉克电子的散射。研究发现，由于不同Floquet边带的二重态简并交叉点，即使不破坏拓扑表面态（TSS）的时间反演（TR）对称性，表面电子也可以发生共振背散射.能谱以与圆偏振光完全不同的方式重新洗牌，从而在局域电荷和自旋态密度的Friedel振荡中表现出新的特征。尽管电子散射被驱动电压显著地改变，但是对于TSS，自旋旋进的$1/ρ$标度定律仍然存在。TR不变后向散射提供了一种可能的方法来设计TSS的Dirac电子光谱，而不破坏TSS的自旋-动量互锁的独特性质。
2019-10-13 cond-mat.mes-hall
Reliable spin-transfer torque driven precessional magnetization reversal with an adiabatically decaying pulse
我们表明，一个缓慢衰减的电流脉冲可以导致几乎确定性的进动开关的存在噪声。我们考虑双轴宏自旋，与易轴在平面内和难轴出平面，典型的薄膜纳米磁体图案化成不对称的形状。面外旋进磁化轨道的激励与自旋极化垂直于膜平面的分量的电流脉冲。通过数值积分的随机Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski方程，我们表明，热噪声导致强退相的磁化轨道。然而，磁性地减小的脉冲幅度压倒性地导致磁化反转，最终状态为{ \em only}取决于脉冲极性，而不取决于脉冲幅度。我们开发了一个分析模型来解释这种现象，并确定绝热磁化弛豫所需的脉冲衰减时间，从而旋进磁化切换。
2016-01-11 cond-mat.mes-hall
Hidden time-reversal symmetry, quantum detailed balance and exact solutions of driven-dissipative quantum systems
基于关联函数的时间对称性，驱动耗散量子系统一般不满足简单的细致平衡概念。我们发现，这样的系统仍然可以表现出隐藏的时间反演对称性，最直接体现在一个适当的纠缠热场双态准备的原始系统的双重版本。这种隐藏的时间反演对称性具有直接的操作效用：它提供了一种寻找非平凡稳态精确解的一般方法。这种方法的特殊情况包括来自量子光学的相干量子吸收体和复$P$函数方法。我们还表明，隐藏的TRS具有可观察到的后果，即使在单系统实验中，可以打破非平凡的非线性，热波动和驱动的组合。为了说明我们的想法，我们分析了驱动量子比特和非线性腔的具体例子。这些系统表现出隐藏的时间反演对称性，但不是传统的细致平衡。
2020-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Averaged equation for energy diffusion on a graph reveals bifurcation diagram and thermally assisted reversal times in spin-torque driven nanomagnets
通过自旋极化电流驱动纳米磁体在磁电子学中提供了令人兴奋的前景，但磁体对这种电流的响应仍然知之甚少。我们表明，一个平均方程描述的能量扩散图捕捉这些系统的低阻尼动态。从这个方程中，我们得到的磁铁的分岔图，包括临界电流诱导稳定的旋进状态和磁化翻转，以及在Kramers的标准反应速率理论不再有效的情况下，热辅助磁化反转的平均时间。这些结果与实验观测相吻合，并为具有反转时间有效能垒的Néel-Brown型公式提供了理论基础。
2022-01-19 cond-mat.mes-hall math.DS
Current Driven Magnetization Reversal in Orbital Chern Insulators
由于自发谷极化和拓扑非平凡谷投影带的共同影响，具有平坦莫尔带的石墨烯多层膜可以表现出量子化的反常霍尔效应.这些陈氏绝缘体中的霍尔效应的符号可以通过施加外部磁场或通过驱动传输电流通过系统来反转。我们提出了一种电流驱动的机制，使反转发生在（电流$I$，磁场$B$）控制参数空间中的直线上，斜率为$dI/dB = (e/h)\, M A_{M} \, (1-γ^2)/γ$，其中$M$是磁化强度，$A_M$是莫尔晶胞面积，$γ<1$是沿畴壁谷之间的化学电势差与电偏压$eV$的比值。
2020-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-Reversal Symmetry and Universal Conductance Fluctuations in a Driven Two-Level System
在时间反演对称性存在的情况下，量子干涉对无序系统的电导率有很强的修正作用。电子波函数的自干涉导致了弱局域化和普遍电导涨落等效应。在这里，我们研究了时间反演对称性破缺对受驱动的人工二能级系统的影响。使用超导通量量子比特，我们通过周期性地来回驱动量子比特通过避免交叉来实现散射事件作为多个朗道-齐纳跃迁。不同量子位轨道之间的干涉在量子位跃迁速率中产生散斑图案，类似于相干光从无序势散射时产生的干涉图案。由于散射事件是由驱动协议施加的，我们可以通过使驱动波形在时间上对称或不对称来控制系统的时间反演对称性。我们发现，过渡率的波动表现出尖锐的峰值时，驱动器是时间对称的，类似于普遍的电导波动的电子输运通过介观系统。
2012-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Fast magnetization reversal of a magnetic nanoparticle induced by cosine chirp microwave field pulse
研究了圆偏振余弦啁啾微波脉冲（CCMP）驱动下单畴磁性纳米粒子的磁化反转。基于Landau-Lifshitz-Gilbert方程的数值结果表明，CCMP本身能够驱动快速且节能的磁化反转。与线性下啁啾微波脉冲相比，CCMP所需的微波场幅度和初始频率都要小得多。这是由于CCMP的频率变化与磁化旋进的频率变化紧密匹配而实现的，这导致磁性粒子在其越过能量势垒之前（之后）通过磁性粒子（从磁性粒子）有效的受激微波能量吸收（发射）。我们进一步发现，易平面形状各向异性的增强显着降低所需的微波振幅和CCMP的初始频率。我们还发现，有一个最佳的吉尔伯特阻尼快速磁化反转。这些发现为实现快速、低成本的存储器件提供了一条途径。
2021-09-15 cond-mat.mes-hall
Magnetic reversal under external field and current-driven domain wall motion in (Ga,Mn)As: influence of extrinsic pinning
研究了退火Ga_（0.95）Mn_（0.05）As薄膜和垂直磁各向异性霍尔棒器件的磁反转各向异性和电流驱动畴壁运动。研究了电流方向沿[1 - 10]和[1-10]晶轴的霍尔栅。[1 - 10]器件显示出比[1-10]器件更大的矫顽场。在[1 - 10]和[1-10]方向之间的磁反转过程中观察到强各向异性。发现两种器件的临界电流（JC）与磁化强度（M）之间存在幂律关系，其中JC与M成正比^[2.6]。畴壁运动强烈影响的存在下，当地钉扎中心。
2008-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hidden time-reversal in driven XXZ spin chains: exact solutions and new dissipative phase transitions
该研究发现受边界驱动和耗散的XXZ自旋链模型存在隐藏时间反演对称性使其稳态可精确求解，揭示了相干边界驱动下独特的连续耗散相变及磁化强度的分形依赖特性，并得到了纯纠缠且载流的双链模型稳态。
2024-07-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Field-tunable stochasticity in the magnetization reversal of a cylindrical nanomagnet
利用时间分辨磁电阻测量技术研究了孤立圆柱形纳米磁体的磁化反转特性。我们发现，反转模式是高度随机的，发生在多模式或单步切换。有趣的是，随机性被发现依赖于驱动磁场的纳米线的长轴，其中主要是多模切换让位于单步切换行为的字段方向是从平行旋转到横向相对于纳米线轴的对齐。
2010-11-05 cond-mat.mes-hall
Temperature-driven enhancement and sign reversal of field-like torque in Py/FePS$_3$ bilayers
Indian Institute of Science Education and Research Kolkata（印度科学教育研究所加尔各答分校）
研究揭示Py/FePS₃双层中温度驱动的场类扭矩增强与符号反转，揭示反铁磁绝缘体在调控自旋轨道扭矩对称性与效率中的作用。
2026-03-01 cond-mat.mes-hall
Construction and properties of a topological index for periodically driven time-reversal invariant 2D crystals
我们提出的数学细节的结构的拓扑不变量的周期性驱动的二维晶格系统的时间反演对称性和quasienergy gaps，这是最近提出的一些我们。该不变量由间隙依赖的$\,\mathbb Z_2$值指数表示，该指数与准能带的Kane-Mele不变量简单相关，但包含额外的信息。作为一个副产品，我们证明了新的表达式的二维凯恩-梅勒不变量有关后者Wess-Zumino振幅和边界规范异常。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Topological index for periodically driven time-reversal invariant 2D systems
本文定义了一个新的$Z_2$值指数来刻画二维晶体在周期驱动下的时间反演对称性的拓扑性质。该指数与一段时间内演化算子的谱隙相关联。当存在两个这样的间隙时，具有间隙之间的本征值的本征态的Kane-Mele指数被恢复为间隙指数的差。这导致了一个表达式的凯恩-梅勒不变量的Wess-Zumino振幅。我们说明了新的指数的边缘状态在有限的几何形状的关系，通过数值求解一个明确的模型上的正方形晶格，周期性地驱动在一个时间反转不变的方式。
2015-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Optimal energy conversion through anti-adiabatic driving breaking time-reversal symmetry
从卡诺热机开始，热机的理想效率一直与准静态变换和极小的输出功率联系在一起。在这里，我们精确计算的热力学性质的等温热机，其中的工作介质是一个周期性驱动的欠阻尼谐振子，而不是集中在相反的，反绝热的限制，其中的周期是最快的时间尺度的问题。我们表明，在该限制下，它是可能的接近理想的能量转换效率$η=1$，有限的输出功率和消失的小相对功率波动。由于时间反演对称性的破缺，热机的所有三个必要条件的同时实现是可能的。我们还表明，非马尔可夫动态可以进一步提高功率效率的权衡。
2020-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological invariants for Floquet-Bloch systems with chiral, time-reversal, or particle-hole symmetry
在$2+1$维驱动的量子系统中，我们引入了保序拓扑相的$\mathbb Z_2$值体不变量.这些不变量适应的$W_3$不变，表示为传播的简并点的总和，各自的对称类的Floquet-Bloch哈密顿。对于每个不变量保持的体积边界对应关系将体积不变量的非零值与受保护的拓扑边界状态的存在相关联。为了证明这种对应关系，我们将我们的不变量应用于手性哈珀，时间反演凯恩-梅勒和粒子-空穴对称石墨烯模型与周期性驱动，在那里他们成功地预测了边界状态的出现，尽管存在的平凡的拓扑性质的Floquet带。特别是对于粒子-空穴对称性，$W_3$和$\mathbb Z_2$ -不变量的组合允许我们区分弱和强拓扑相位。
2018-01-23 cond-mat.mes-hall
Noise-induced stabilization of dynamical states with broken time-reversal symmetry
本研究探究高频驱动下约瑟夫森结夏皮罗台阶间的随机切换，发现切换速率随温度呈非单调变化，打破传统认知，并用系统保留动力学态记忆的机制解释了该现象。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall
Ultrafast Spin Accumulations Drive Magnetization Reversal in Multilayers
Université de Lorraine（洛林大学）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（产业技术综合研究所）；Freie Universität Berlin（柏林自由大学）
超快自旋积累驱动多层磁化反转，揭示了超快磁化动态对自旋阀自由层磁态的影响，为超快自旋电子器件设计提供新原理。
2025-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Pauli Blocking Factors in Quantum Pumps with Broken Time-Reversal Symmetry
在光子辅助隧穿的框架内讨论了最近证明的量子电子泵。由于缺乏时间反演对称性，不同的结果得到的泵电流取决于是否使用末态泡利阻塞因子时，描述的隧穿过程。虽然在这两种情况下的电流依赖于二次驱动幅度为中度泵浦，预测的温度依赖性的显着差异。在有阻塞因子的情况下，泵浦电流随温度近似线性下降，直到达到k_BT ~ \hbar ω，而没有阻塞因子时，泵浦电流不受温度的影响，表明整个费米海都参与了电子输运。
2000-06-21 cond-mat.mes-hall
Floquet Quantum Spin Hall Insulator in Cold Atomic Systems
对于冷原子系统，周期性地改变光晶格势提供了一种通用而简单的方法来驱动系统进入具有非平凡拓扑的相位。除了它的简单性，这种驱动方法，相比通常的驱动方法，通过施加一个外部的电磁场的静态系统，具有的优点，它不会打破原来的静态系统的时间反演对称性在任何给定的时间。基于这种方法，我们发现具有时间反演对称性的平凡绝缘体可以被驱动到Floquet量子自旋霍尔绝缘体。这种新的物质状态可以在同一边界上稳定地拥有一对或两对无隙螺旋态，这表明这种状态不是量子自旋霍尔绝缘体的简单模拟。讨论了时间反演破缺周期扰动的影响、新态的稳定性以及这种新的驱动方法对不具有时间反演对称性的系统的影响。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Magnetization reversal driven by spin-transfer-torque in perpendicular shape anisotropy magnetic tunnel junctions
垂直形状各向异性自旋转移矩磁性随机存取存储器（PSA-STT-MRAM）的概念在于将存储层厚度增加到与单元直径相当的值，以在磁性存储层中引起垂直形状各向异性。利用该贡献，由于热稳定性因子$Δ$的增强，STT-MRAM的缩小尺寸可扩展性可以向亚20 nm技术节点扩展。虽然较大的存储层厚度改善了$Δ$，但是预期其会负面地影响写入电流和切换时间。因此，单元尺寸（直径、厚度）的优化对于获得足够高的$Δ$同时保持适度的写入电流是极其重要的。微磁模拟进行了不同的柱厚度的固定的横向尺寸为20 nm。的开关时间和反转机制进行了分析，作为施加的电压和存储层的纵横比（AR）的函数。对于AR $<$ 1，磁化反转类似于类宏自旋机制，而对于AR $>$ 1，观察到非相干反转，其特征在于在铁磁体/绝缘体界面处的横向畴壁的成核，然后沿着柱的垂直轴传播。进一步观察到，开关时间的倒数线性地依赖于所施加的电压。该研究扩展到20 nm以下的宽度，$Δ$的值约为80。据观察，所需的电压，以扭转的磁性层的横向尺寸减小，伴随着从宏观自旋反转的高纵横比的屈曲状反转的过渡。
2021-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Field-free switching of magnetic tunnel junctions driven by spin-orbit torques at sub-ns timescales
我们报告的时间分辨测量的磁化翻转的自旋轨道转矩在没有外部磁场的垂直磁化的磁性隧道结（MTJ）。无场切换由集成在MTJ堆叠上方的面内磁化层的偶极场实现，其取向确定切换极性。实时单次测量提供了磁化反转和开关分布的直接证据。接近临界开关电压，我们观察到随机反转事件，由于有限的孵化延迟之前的磁化反转。当脉冲幅度增加到临界电压的两倍时，反转变得准确定性，从而在零外部场中以亚ns时间尺度实现可靠的双极开关。我们进一步调查的开关概率作为MTJ和外部磁场的直流偏置的函数，提供洞察力的参数，确定临界开关电压。
2020-06-11 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Electric field-driven coherent spin reorientation of optically generated electron spin packets in InGaAs
自旋取向的全电场控制是半导体自旋电子学的关键任务之一。我们证明，电场脉冲可以用于相位相干+/-π自旋旋转的光学产生的电子自旋包在InGaAs外延层检测的时间分辨法拉第旋转。通过自旋-轨道相互作用，电场脉冲充当局部磁场脉冲（LMFP）。通过LMFP的时间控制，我们可以打开和关闭电子自旋进动，从而将自旋方向旋转到二维平面中的任意取向。此外，我们展示了自旋回波型自旋漂移实验，并发现一个意想不到的部分自旋重新定相，这是显而易见的自旋退相时间的两倍。
2012-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bias Voltage Driven Tunneling Magnetoresistance Polarity Reversal in 2D Stripy Antiferromagnet CrOCl
本研究通过双层与单层 CrOCl 隧道结实验，发现偏置电压可驱动磁电阻由正反转为负，并结合理论将其归因于反铁磁态的额外电偶极子。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skyrmion Dynamics and Transverse Mobility: Skyrmion Hall Angle Reversal on 2D Periodic Substrates with dc and Biharmonic ac Drives
本文数值研究二维周期基底上直流与双谐波交流驱动的Skyrmion动力学，发现马格努斯力与基底周期性共振导致量子化运动、霍尔角阶梯及符号反转，并出现绝对横向迁移率和重入钉扎效应。
2020-03-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Valley-Helical Superconductivity Driven by Repulsion and Quantum Geometry: Applications to Time-Reversal Symmetric Rhombohedral Graphene
Stanford University（斯坦福大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本研究提出谷螺旋超导机制，通过Kohn-Luttinger排斥在时间反演对称菱面体石墨烯中实现手性配对，并预测了可区分的拓扑边界模式与磁响应。
2026-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-harmonic spectroscopy of light-driven nonlinear anisotropic anomalous Hall effect in a Weyl semimetal
外尔半金属是一类具有独特拓扑性质的量子材料。最近的研究表明，激光驱动的电子动力学在二维和三维狄拉克半金属中具有特征信号。从狄拉克到外尔半金属的转变需要反转对称或时间反演对称的破缺。本文的工作表明，激光驱动的电子动力学在具有破缺时间反演对称性的Weyl半金属中的高次谐波谱中具有有趣的特征。结果表明，非零Berry曲率分量的宇称和大小控制着反常电流的方向和强度，从而导致反常奇次谐波的产生。我们证明了时间反演对称破缺量子材料中Berry曲率的非平凡拓扑可以通过测量发射的异常奇次谐波的偏振来探测。我们的研究结果清楚地表明，在超快时间尺度上，激光驱动的电子动力学导致了时间反演对称性破缺量子材料中非线性各向异性反常霍尔效应的产生.
2022-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry-protected topological invariant and Majorana impurity states in time-reversal-invariant superconductors
我们解决的问题，是否个别的杂质可以诱导零能量状态的时间反演不变的拓扑超导体，并定义了一类对称性，保证这种状态的存在，为一个特定的值的杂质强度。这些对称性允许定义位置空间拓扑Z_2不变量，它与标准体拓扑Z_2不变量相关。我们的一般结果适用于时间反演不变的p波相位的掺杂Kitaev-海森堡模型，在那里我们演示了如何晶格的杂质可以驱动一个拓扑平凡的系统到非平凡的阶段。
2015-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Photo control of transport properties in disorderd wire; average conductance, conductance statistics, and time-reversal symmetry
本文研究了光作用下一维无序导线的全电导统计。我们发展了周期性驱动系统的传输矩阵方法，用于分析具有小光频率的大系统的电导，其中相干光子散射不仅对电导分布的平均值而且对电导分布的形状都起着重要的作用。光作用下的平均电导是动态局域化与有效维数增加竞争的结果，并随驱动振幅的变化呈现非单调性。另一方面，电导分布的形状显示交叉现象，在中间的无序强度，光的应用显着改变的分布从对数正态分布到正态分布。此外，我们提出无序系统的电导可以通过设计光的形状、频率和振幅来控制。驱动场形状的改变控制了时间反转对称性，无序系统表现出与静态弱局域化中已知的负磁阻类似的行为。光的频率和振幅的微小变化导致电导的大变化，表现为巨光响应。我们的工作推进的角度来控制的平均值以及全电导统计的相干驱动无序系统。
2012-01-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Fermion-fermion interaction driven instability and criticality of quadratic band crossing systems with the breaking of time-reversal symmetry
我们仔细研究了费米子-费米子相互作用对具有二次带交叉点的kagomé晶格上二维自旋- $1/2$费米子系统低能态的影响。借助重整化群方法，我们可以将各种费米子相互作用统一起来，通过收集单圈修正建立费米子相互作用参数的能量依赖耦合流，并在低能区得到了一些有趣的结果.首先，各种费米子-费米子相互作用激烈地相互竞争，并不可避免地被参数空间中的某个不动点所吸引，这些不动点在很大程度上依赖于材料的结构参数而聚集成三个性质不同的区域。此外，我们注意到，伴随着一些对称性破缺的不稳定性被触发周围的不同类型的不动点。计算和比较了12个可能的候选不稳定性，结果表明电荷密度波总是占主导地位。顺便说一下，存在几个次主导的，包括$x$电流，键密度，手征加s波超导体。最后，我们认识到，附近的主导不稳定性的强起伏倾向于抑制态密度和比热以及准粒子的压缩性在最低能量极限。
2021-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Supercurrent Reversal in Two-Dimensional Topological Insulators
计算了外加磁场作用下二维拓扑绝缘体上的超导电流。当窄的二维拓扑绝缘体的边缘态杂化时，外部磁场可以关闭杂化能隙，从而驱动拓扑绝缘体从绝缘体到半金属态的量子相变。我们发现超导电流在量子相变处的符号反转揭示了拓扑绝缘体通过约瑟夫森效应的本征性质。
2015-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrathin Films of Superconducting Metals as a Platform for Topological Superconductivity
实现拓扑超导性（TSC）通常需要的成分是库珀配对，破缺反转对称性和破缺时间反转对称性。我们提出了一个理论探索的可能性，使用超薄膜的超导金属作为平台的TSC。因为它们在衬底上制备时必然破坏反转对称性并且具有固有的库珀配对，所以当时间反转对称性被外部磁场破坏时，它们可以是TSC。使用微观密度泛函理论计算，我们表明，对于Pb-Sn和$β$ -Sn超导体的费米能级的位置可以调整到准2D带极值能量使用应变，和这些布洛赫态的$g$ -因素可以非常大，提高外部磁场的影响。
2018-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
