Adiabatic pumping through a quantum dot with coulomb interactions: A perturbation expansion in the tunnel coupling
我们提出了一个图形的实时方法绝热泵浦电子通过相互作用的量子点。通过对隧道耦合强度进行系统的微扰展开，计算了单能级量子点在每个泵浦周期中所泵浦的电荷。库仑相互作用和量子涨落的组合，占在隧道耦合中的高阶的贡献，通过量子点水平的相互作用相关的重整化修改泵浦特性。后者甚至是负责的{ \em占主导地位}的贡献，泵浦时，通过依赖于时间的隧道耦合强度泵浦的电荷。
2006-09-04 cond-mat.mes-hall
Spin-pumping and Enhanced Gilbert Damping in Thin Magnetic Insulator Films
薄膜磁绝缘体中的旋进磁化将自旋泵入相邻的金属中;然而，这种现象还没有定量地理解。本文提出了自旋抽运与横模数和面内波矢关系的理论。对于长波长的自旋波，增强吉尔伯特阻尼的横向模式的体积波是两倍的宏观自旋模式，和表面模式，增强可以是十倍或更强。对于短波长交换自旋波，自旋泵浦可以忽略不计。我们证实了我们的分析理论与最近的实验结果一致的数值计算。
2013-03-20 cond-mat.mes-hall
Andreev tunneling in charge pumping with SINIS turnstiles
我们目前的测量混合单电子旋转门与超导导线接触正常岛（SINIS）。我们观察到Andreev隧穿的电子影响下的射频泵浦的旋转栅门的电流平台特性。数值模拟的数据很好地占。我们验证了Andreev隧道速率对旋转门的充电能量的依赖性。增加充电能量有效地抑制了Andreev电流。
2011-12-14 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping, magnification effects and quantum size effects of spin-torque in magnetic tunnel junctions
利用散射矩阵方法研究了磁性隧道结中的绝热量子抽运和自旋矩的量子尺寸效应。量子尺寸效应预测在直流偏置的存在下，作为插入两个磁性层之间的正常金属层的厚度和固定的磁性层的函数。在交流电压存在下，自旋矩的结果显示出一种特殊的放大效应，并讨论了自旋矩泵在实际器件中的优点。
2010-10-03 cond-mat.mes-hall
Breaking of Coulomb blockade by macrospin-assisted tunneling
具有旋进磁化的磁体将自旋电流泵送到相邻的引线中。作为这种自旋泵浦的特殊情况，进动宏观自旋（磁化）可以帮助电子隧穿。然而，在小的系统中，库仑阻塞效应会阻碍电子的传输。在这里，我们调查的竞争之间的宏自旋辅助隧道和库仑阻塞的最简单的系统，这两种效果满足，即，一个单一的隧道结之间的正常金属和金属铁磁体旋进磁化。结合费米黄金法则、磁化动力学和电荷效应，我们证明了巨自旋辅助隧穿可以软化甚至打破库仑阻塞。这些效应的细节--库仑阻塞的软化和打破--取决于宏观自旋动力学。例如，这允许通过系统的电流-电压特性来测量宏观自旋动力学。它还允许电控制自旋电流。从一般的角度来看，我们的研究结果提供了一个平台，自旋电子学和电子学之间的相互作用的介观尺度。我们期望我们的工作能为更复杂自旋电子系统中的库仑阻塞研究提供基础。
2021-01-07 cond-mat.mes-hall
AC Voltage Generation by Spin Pumping and Inverse Spin Hall Effect
旋进铁磁体抽运到相邻正常金属中的自旋电流的极化具有平行于旋进轴的恒定分量和垂直于磁化方向的旋转分量。前一个分量现在以由逆自旋霍尔效应（ISHE）感应的DC电压的形式被常规地检测。在这里，我们计算AC-ISHE电压远大于各种材料组合的直流信号，并讨论观察效果的最佳条件。包括回流的自旋是必不可少的提取参数，如自旋霍尔角从ISHE检测自旋泵实验。
2012-10-02 cond-mat.mes-hall
Magnonic Charge Pumping via Spin-Orbit Coupling
自旋、电荷和轨道自由度之间的相互作用导致了自旋电子器件的发展，如自旋力矩振荡器、自旋逻辑器件和自旋转移力矩磁性随机存取存储器。在这一发展中，自旋泵，从磁化进动产生纯自旋电流的过程，已被证明是探测自旋物理和磁化动力学的强大方法。这种效应源于磁体中的低能量子自旋波（称为磁振子）直接转换为从旋进磁体到相邻正常金属引线的自旋流。自旋泵浦现象代表了一种方便的方式来电检测磁化动力学，然而，旋进磁体到目前为止被限制为泵纯自旋电流，这需要次级自旋电荷转换元件，例如具有大自旋霍尔角或多层布局的重金属，以被检测到。在这里，我们报告的电荷泵的实验观察，其中一个进动铁磁体泵的电荷电流，演示直接转换的磁振子到高频电流通过相对论自旋轨道相互作用。所产生的电流不同于由自旋泵浦产生的自旋电流，可以直接检测，而不需要任何额外的自旋到电荷转换机制以及关于相对论电流驱动的磁化动力学的幅度和相位信息。电荷泵现象是通用的，并给出了最近观察到的自旋-轨道力矩，它是互惠效应，目前吸引了他们的潜力在操纵磁信息的兴趣更深入的理解。此外，电荷泵浦提供了磁与电之间的新颖联系，并且可以应用于提供交流电流。
2014-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunnelling current and emission spectrum of a single electron transistor under optical pumping
本文对单电子晶体管在光抽运下的隧穿电流和发射光谱进行了理论研究。计算是在两个能级的Anderson模型中通过Keldysh格林函数方法进行的。发现光抽运产生的量子点中的空穴为电子从发射极到集电极的隧穿提供了新的通道。因此，电子可以通过额外的通道隧穿量子点，其特征在于激子，trion和双激子状态。结果表明，隧穿电流随栅压的变化呈现一系列尖峰，尖峰间距可以用来确定激子结合能和电子-电子库仑排斥能。此外，我们发现，与在量子点中形成的激子复合物中的电子-空穴复合相关联的单光子发射可以通过电学和光学两种方式来控制。
2005-06-01 cond-mat.mes-hall
Spin-charge conversion in multiterminal Aharonov-Casher ring coupled to precessing ferromagnets: A charge conserving Floquet-nonequilibrium Green function approach
我们导出了描述开放量子系统的Floquet非平衡格林函数（Floquet-NEGF）的非微扰解.通过采用减少区域计划，我们得到的表达式呈现保守的电荷电流为任何给定的最大数量的光子，区别于其他现有的Floquet-NEGF为基础的表达式，不太可行，无限数量的光子需要考虑到，以确保守恒。为了证明我们导出的形式主义和研究自旋-电荷转换的自旋轨道耦合（SOC），我们认为自旋驱动的设置作为互易的电驱动设置在S。Souma et.例如，B 70，195346（2004）和Phys. Rev. Lett. 94，106602（2005）。在我们的设置中，纯自旋电流由旋进铁磁（FM）岛的磁化动力学驱动，然后被泵入Rashba SOC的相邻两端或四端介观Aharonov-Casher（AC）环，在那里发生自旋-电荷转换。我们的自旋驱动的结果显示出互惠的功能，非常同意在上述电驱动的设置中的发现。我们提出了两种对称操作，下的交流环哈密顿量是不变的，论证了泵/转换电流的关系，在同一个或不同的泵配置的引线。对称性参数与环宽度和引线、端子和旋进FM岛中的开放通道的数量无关。特别地，对于两个端子和两个旋进FM岛的某些设置，可以在引线中产生净纯平面内自旋电流和纯自旋电流，其中电流幅度和偏振方向可通过泵浦配置来调节。覆盖FM岛之间的双端AC环的栅极电压。
2012-08-08 cond-mat.mes-hall
Mono-parametric quantum charge pumping: interplay between spatial interference and photon-assisted tunneling
我们分析了一个开环中的量子电荷泵，其中一个点嵌入在它的一个手臂。我们表明，循环驱动的点水平由一个\textit{single}参数导致一个泵电流时，静态磁通量同时施加到环。基于Floquet-Green函数的计算，我们表明，对于低驱动频率$ω_0$，通过环加上光子辅助隧穿的空间干涉之间的相互作用给出了一个平均直流（DC），这是成比例的$ω_0^{2}$。泵浦电流的方向可以通过改变所施加的磁场来反转。
2005-11-09 cond-mat.mes-hall
Charge pumping by magnetization dynamics in magnetic and semi-magnetic tunnel junctions with interfacial Rashba or bulk extrinsic spin-orbit couplings
本文发展了一种含时非平衡格林函数（NEGF）方法，研究了在F/I/F磁性隧道结（MTJ）或F/I/N半MTJ中，当F/I界面存在本征Rashba自旋轨道耦合（SOC）或F层中存在非本征SOC时，其中一个铁磁层的旋进磁化引起的自旋泵浦问题（F-铁磁体; N-正常金属; I-绝缘屏障）。为了表示时间平均的泵浦电荷电流，或相应的直流电压信号在开路，在最近的实验中测量的半MTJ [T。Moriyama等人，物理修订信函100，067602（2008）]中，我们构建了一种用于双时间傅立叶变换的NEGFs的新的解决方案。在这个表示中的两个能量参数的NEGFs连接的Floquet定理描述多光子发射和吸收过程。在传导电子的这种完全量子力学处理中，我们发现：（i）仅在存在界面Rashba SOC的情况下，F/I/N半MTJ中的非零dc泵浦电压可以在绝热水平出现（即，（ii）如果Rashba SOC不位于旋进F层中，则该电荷泵浦现象消失的独特特征是作为旋进锥角的函数改变符号的dc泵浦电压;（iii）与在没有SOC的情况下的标准自旋泵浦不同，其中一个发射或吸收的微波光子足以匹配随磁化旋转的坐标系中的精确解，Rashba SOC的存在需要考虑多达10个光子，以达到泵浦电荷电流的渐近值;（iv）F/I/F MTJ内的无序可以增强准弹道输运机制中的直流泵浦电压;……
2011-11-17 cond-mat.mes-hall
Spin-pumping and inelastic electron tunneling spectroscopy in topological insulators
我们证明了一个量子自旋霍尔电流，自发地产生在二维拓扑绝缘体的边缘，作为一个源的自旋泵的磁杂质与单轴各向异性。然后，人们可以通过电流来操纵杂质的自旋方向，而不使用磁电极或外部磁场。此外，我们还表明量子自旋霍尔拓扑态的独特性质对杂质的非弹性电子隧穿谱有着深刻的影响。对于低电流密度，非弹性自旋翻转事件对电导没有贡献。因此，电导步骤，通常出现在对应于自旋激发的电压，完全抑制。相反，强电流导致自旋泵浦并产生杂质自旋的横向分量。这打破了拓扑相位，从而产生电导阶跃。
2013-06-07 cond-mat.mes-hall
Theory of spin pumping through an interacting quantum dot tunnel coupled to a ferromagnet with time-dependent magnetization
我们研究了两种从铁磁体通过相互作用的量子点到正常铅的自旋泵浦方案，这利用了随时间改变铁磁体磁化强度的可能性，无论是其幅度还是其方向。为了这个目的，我们扩展了一个图形的实时抽运技术的情况下，其中的铅的属性是时间依赖的。在第一种方案中，时间相关的磁化幅度与量子点的时间相关的能级位置相结合，以建立电荷和自旋电流。第二种方案使用铁磁体的磁化方向的均匀旋转来产生没有电荷电流的纯自旋电流。我们讨论了相互作用引起的交换场对泵浦特性的影响。
2013-05-15 cond-mat.mes-hall
High-Harmonic Spin and Charge Pumping in Altermagnets
Université de Nouakchott（努瓦克肖特大学）
研究揭示了交替磁体在磁动力驱动下产生强非线性自旋与电荷泵浦现象，其非相对论自旋-动量耦合导致巨量动量依赖自旋分裂，产生强自旋翻转散射，模拟显示在现实条件下可发射数百个谐波，幅度远超光驱动方案，证明交替磁体内在支持高阶谐波自旋与电荷泵浦。
2026-04-20 cond-mat.mes-hall
Theory of Tunneling between Two-Dimensional Electron Layers Driven by Spin Pumping: Adiabatic Regime and Beyond
The University of Alabama（阿拉巴马大学）；Kennesaw State University（肯尼索州立大学）
本文提出非微扰Floquet-Keldysh理论框架，研究自旋泵浦驱动的2D-2D隧穿系统，推导宽频范围自旋和电荷电流表达式，揭示高频下偏离绝热区的新现象，为探索非绝热自旋泵浦提供新见解。
2025-09-14 cond-mat.mes-hall
Optically driven spin pumping mediating collective magnetization dynamics in a spin valve structure
我们证明了自旋泵，即通过旋进磁化产生纯自旋电流，而不应用通常用于自旋泵实验的微波辐射。我们使用飞秒激光脉冲，同时推出的两个铁磁层的Galfenol为基础的自旋阀的磁化进动和监测的时间演变的磁化。由进动产生的自旋电流导致两个层的动态耦合。这种耦合具有耗散特性，并且当两个层中的进动频率处于共振时特别有效，其中形成具有强烈不同衰减率的耦合模式。
2018-05-19 cond-mat.mes-hall
Quantum adiabatic pumping by modulating tunnel phase in quantum dots
在介观系统中，在零偏压下，通过周期性地改变两个或多个控制参数，利用量子绝热泵浦实现有限电荷的转移。通过选取穿过量子点环的磁通量作为控制参数，得到了三个量子点环的泵浦电荷表达式。我们发现泵浦电荷随磁通量的变化呈现阶梯状的变化。台阶高度的值不是通用的，而是取决于控制参数的轨迹。我们讨论了这种行为的物理起源的基础上的Fano共振环的条件。
2016-09-20 cond-mat.mes-hall
Diagrammatic real-time approach to adiabatic pumping through metallic single-electron devices
我们提出了一个实时的图形形式来研究隧道耦合金属岛链中的绝热泵浦。这种方法是基于扩展到线性顺序的频率的时间相关的参数和系统的扰动扩展的隧道耦合强度。我们将形式主义应用于单岛系统和双岛系统。在单岛结构中，我们发现隧道耦合强度的一阶贡献完全是由于充电能隙的重整化。在双岛系统中，我们研究了弱抽运和强抽运之间的转变。
2009-06-05 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic pumping through interacting quantum dots
研究了库仑作用下单能级量子点的非绝热双参数电荷和自旋泵浦。对于弱隧道耦合的限制，并在该制度的泵浦频率的隧穿率，$Ω\lesssim Γ/\hbar$，我们执行一个确切的recrimation的贡献的所有订单的泵浦频率。作为惊人的非绝热签名，我们发现频率依赖的电荷和自旋电流，这使得一个有效的单参数泵浦以及纯自旋没有电荷电流的相移。
2009-10-09 cond-mat.mes-hall
Charge and spin pumping through a double quantum dot
我们计算了耦合到正常金属或铁磁接触的具有强库仑相互作用的串联双量子点的绝热电荷和自旋泵浦。我们使用一个实时的图解方法在弱耦合的水库制度。在弱点间隧道耦合的情况下，我们研究了由于电荷涨落引起的隧道诱导重正化效应对泵浦电荷和自旋的影响。我们发现，隧穿通过热激发态可以发挥重要作用，在强interdot耦合制度。特别是，对于铁磁接触，这两种效应都能够产生纯自旋电流。此外，它们可以导致反转的自旋阀效应，甚至导致输运方向的反转以及发散的隧穿磁阻。
2010-12-10 cond-mat.mes-hall
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
Spin-pumping through a varying-thickness MgO interlayer in Fe/Pt system
探讨了Fe/Pt双层膜中MgO隧穿层的自旋抽运机制。我们用铁磁共振技术和自旋抽运实验证明，自旋电流可以隧穿厚度达2 nm的MgO中间层，并在Pt层中产生明显的电压。自旋泵的电检测进一步揭示了整流和分流效应对所产生的电压的关键作用。非零自旋电流通过几个单层的绝缘夹层的输运可能引发进一步研究的作用，非常薄的氧化物在自旋泵实验。
2017-02-17 cond-mat.mes-hall
Electrical detection of spin pumping: dc voltage generated by ferromagnetic resonance at ferromagnet/nonmagnet contact
我们描述了在金属纳米结构中的自旋泵的电检测。在自旋泵效应中，旋进的铁磁体附着在正常金属上，充当自旋极化电流的泵，引起自旋积累。由此产生的自旋积累感应到铁磁体的自旋电流的回流，并产生直流电压，由于自旋依赖的铁磁体的电导率。这种电压的大小与正常金属的自旋弛豫性质成比例。通过使用铂作为接触材料，我们观察到，与理论一致，与使用铝的情况相比，电压显著降低。此外，整流之间的循环射频电流和铁磁体的磁化进动的影响进行了检查。最重要的是，我们表明，使用改进的布局设备的几何形状，这些影响可以最小化。
2008-09-23 cond-mat.mes-hall
Adiabatic quantum pumping and rectification effects in interacting quantum dots
利用散射矩阵和格林函数方法，推导出了一个描述相互作用量子点中电子泵浦电荷的计算公式。我们发现，当引线和点之间的隧穿率随时间变化时，无论是在模量和相位，在点中诱导的电流由两个项，泵浦电流和整流类项。最后一个贡献来自于隧穿相位的时间导数，并且可以相对于泵浦相位φ具有偶数或奇数奇偶性。类整流项也讨论了最近的一些实验中的量子点。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic two-parameter charge and spin pumping in a quantum dot
研究了在非绝热周期性变化的系统参数驱动下，弱耦合量子点中的直流电荷和自旋输运。我们推广了田和戈登的模型，同时振荡电压和隧道耦合。当我们将一般结果应用于量子点中的双参数电荷泵时，我们发现了电压振荡和隧道耦合之间的干涉效应。此外，我们讨论了在静态磁场存在下电泵浦自旋电流的可能性。
2008-01-31 cond-mat.mes-hall
Charge pumping with strong spin-orbit coupling: Fermi surface breathing, Berry curvature, and higher harmonic generation
本文基于Keldysh形式和Wigner展开，发展了适用于任意自旋-轨道耦合的绝热自旋与电荷泵浦理论，揭示了泵浦电流的内禀与外禀贡献，并提出大角度进动可产生高次谐波的实验方案。
2024-06-26 cond-mat.mes-hall
Non-linear spin torque, pumping and cooling in superconductor/ferromagnet systems
我们研究了动态磁化的金属纳米磁体与含有稳定自旋分裂场的超导体耦合的异质结构中磁化动力学和电子自由度之间的耦合效应。我们预测这个系统如何表现出非线性的自旋扭矩，它可以被驱动，无论是在界面上的温度差或电压。我们推广这一概念的任意磁化进动推导Keldysh行动的接口，描述耦合的电荷，热量和自旋运输中存在的旋进磁化。我们描述了超导性对旋进阻尼和反阻尼力矩的影响。我们还预测了完整的非线性特性的Onsager对应的扭矩，显示通过泵送的电荷和热流。对于后者，我们预测自旋泵冷却效应，磁化动力学可以冷却纳米磁体或超导体。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall
Spin pumping and torque statistics in the quantum noise limit
我们分析了通过隧道接触耦合到大磁性金属的金属纳米磁体中的电荷和能量流以及自旋扭矩的统计。我们推导出一个Keldysh行动的隧道势垒，描述的随机电流中存在的磁化进动率$Ω$。与以前的一些方法相比，我们包括影响计数统计的几何相位。我们说明了使用的行动，通过推导自旋电子波动关系，泵浦电流噪声的量子极限，并考虑在两种特定情况下的波动：自旋转移力矩驱动的磁化的稳定进动的情况下，和转矩引起的磁各向异性的最小值之间的切换。当旋进速率超过温度$T$时，量子校正是相关的，即，为了$\hbar Ω\gtrsim k_B T$。
2016-09-15 cond-mat.mes-hall
Spin transfer and spin pumping in disordered normal metal-antiferromagnetic insulator systems
我们考虑与金属接触的反铁磁绝缘体。金属中的自旋积累可以在反铁磁体中的交错磁场和磁化强度上引起自旋转移力矩。这些力矩与自旋泵有关：旋进反铁磁体向金属中发射自旋电流。我们研究了自旋转移力矩的各个组成部分是如何受到自旋无关的障碍和自旋翻转散射的金属。自旋守恒无序以类似于欧姆定律的方式减少了反铁磁体中的自旋与金属中的巡回自旋之间的耦合。自旋翻转散射导致自旋记忆损失与减少自旋转移扭矩。我们讨论了交错自旋流的概念，并认为它不是一个守恒量。远离界面，交错的自旋电流以不规则的方式围绕零平均值变化。一个网络模型解释了交错自旋电流的快速衰减。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Interference effects induced by a precessing easy-plane magnet coupled to a helical edge state
磁绝缘体与二维拓扑绝缘体的螺旋电子边缘的相互作用已经被证明会导致许多有趣的现象。其中之一是，对于磁各向异性轴的合适取向，与易平面磁体的交换耦合对通过螺旋边缘的DC电传输没有影响，尽管它在螺旋边缘的频谱中打开了间隙[Meng { \em et al.}，物理学\修订版本\ B { \bf 90}，205403（2014）]。在这里，我们从理论上考虑这样一个磁铁嵌入在干涉仪，由一对螺旋边缘状态连接的两个隧道接触，电子可以隧道之间的两个边缘。使用散射矩阵的方法，我们表明，在干涉仪臂之一的磁铁的存在下，产生AC电流响应于所施加的直流电压。另一方面，DC Aharonov-Bohm效应在零温度和小DC电压下不存在，并且仅在所施加的电压或温度超过磁致激发间隙时出现。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall
Adiabatic pumping through an interacting quantum dot with spin-orbit coupling
研究了自旋轨道耦合下二能级量子点的绝热泵浦。使用一个图形的实时方法，我们计算的泵浦电荷和自旋的周期性变化的点的能级在弱隧道耦合的限制。由此，我们比较了量子点上电荷能量为零和无限大的两种极限。讨论了抽运电荷和抽运自旋与栅电压、隧道矩阵元的对称性和自旋轨道耦合强度的关系。我们确定的可能性，产生纯自旋电流的情况下，电荷电流。
2013-02-08 cond-mat.mes-hall
Pumping in a mesoscopic ring with Ahronov-Casher effect
研究了在Aharonov-Casher（AC）效应和Aharonov-Bohm（AB）通量作用下，介观环中自旋和电荷流的参量抽运.直流电流的产生是通过调整隧道势垒强度和及时调制径向（横向）电场或磁通量来实现的。纯自旋电流是由交流效应引起的自旋反转对称性破缺和参量抽运过程中固有的时间反转对称性破缺相互作用产生的。我们分析了AB-AC环作为自旋电子学中有用的纯自旋泵的操作条件，并讨论了我们的结果Rashba门控制环的推广。
2006-06-06 cond-mat.mes-hall
Quantum Scattering Theory of Spin Transfer Torque, Spin Pumping and Fluctuations
自旋转移矩和自旋抽运是自旋电子学中的两个重要的互逆现象。这些现象发生在普通金属和磁体的混合系统中。自旋转移是将金属中的自旋电流转换为磁体磁化的扭矩。自旋泵浦是旋进磁体的自旋电流发射。在这里，我们展示了一个一般的方式来理解这些影响内的量子平衡路径积分模型。我们的结果同意与已知的表达式自旋转移和自旋泵的横向（混合）电导时，没有波动。然而，在有限的温度、频率或自旋累积下，磁体也会经历波动的转矩。在经典区域，当热能大于偏压和旋进频率时，我们再现了与自旋转移和自旋泵浦相关的经典布朗-朗之万力。在低温下，在量子制度，我们表明，磁化波动不同的弹性和非弹性电子输运制度。此外，我们展示了如何额外的输运系数以外的混合电导管理的波动。这些系数中的一些与电子散粒噪声有关，因为电子的离散自旋角动量。我们估计的波动系数的清洁，隧道和无序结和绝缘磁体的情况下。我们的结果为探索低温磁化动力学和自旋热电子学开辟了一条道路。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall
Spin pumping into two-dimensional electron systems
利用散射理论研究了自旋泵注入单层石墨烯和铁磁接触的二维电子气中的自旋电流。注入石墨烯的自旋电流与注入2DEG的自旋电流非常不同，这是因为受到克莱因隧穿的重要影响。
2016-09-30 cond-mat.mes-hall
Quantum Electronic Transport through a Precessing Spin
用运动方程方法研究了磁场中局域核自旋进动的电导。电导的特性由隧穿矩阵和平衡化学势的位置决定。我们发现，自旋位上的电子与引线之间的自旋翻转耦合产生了电导振荡。当自旋在磁场中以Larmor频率（$ω_{L}$）旋进时，电导以$ω_{L}$和2个$ω_{L}$分量的频率振荡，其相对谱重可以通过化学势和自旋翻转耦合来调节.
2002-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Minimal Model of Spin-Transfer Torque and Spin Pumping caused by Spin Hall Effect
在普通金属/铁磁绝缘体双层膜（如Pt/Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$）和普通金属/铁磁金属/氧化物三层膜（如Pt/Co/AlO $_{x}$）中，自旋的注入和排出是通过普通金属中的自旋霍尔效应实现的，我们提出了一个基于自旋量子隧穿的极小模型来解释自旋霍尔效应引起的自旋转移矩和自旋泵激.它们的类阻尼分量与类场分量的比率取决于隧穿波函数，该隧穿波函数受到诸如界面$s-d$耦合、绝缘间隙和层厚度等一般材料性质的强烈影响，但自旋弛豫起次要作用。量化的结果使我们的极小模型一个廉价的工具，寻找合适的材料。
2015-11-22 cond-mat.mes-hall
Spin pumping through quantum dots
我们提出了通过相互作用的量子点绝热或非绝热泵浦电子来产生自旋电流的方案。这种方案的吸引力在于可以通过控制量子点性质的栅极电压来调节泵浦特性。的计算是基于系统的扰动膨胀的隧道耦合强度和泵浦频率，表示在一个图形的实时技术。特别关注的是纯自旋泵的可能性，即，在没有电荷流的情况下抽运自旋流。
2013-11-28 cond-mat.mes-hall
Tuning odd triplet superconductivity by spin pumping
研究了具有旋进磁化的扩散铁磁体/正常金属/超导体结中的邻近效应。我们发现，在正常金属中诱导的奇频配对被铁磁体的自旋泵浦所改变，因此可以通过改变进动频率来调谐。在对应于两倍的超导能隙的频率，奇频配对强烈增强。我们发现了一个交叉，从正常的金属，通过调整进动频率的奇频超导。这给出了一个清晰的签名的奇频超导可观察到的扫描隧道显微镜。根据正常金属中的配对对称性，我们发现正常金属和扫描隧道显微镜针尖之间的隧穿电导中存在从能隙到峰结构的交叉。
2009-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Statistical Distribution of Coulomb Blockade Peak Heights in Adiabatically Pumped Quantum Dots
研究了近封闭量子点共振隧穿区的绝热量子抽运。量子点通过隧穿势垒与两个引线耦合。使用势垒隧穿速率的小周期变化作为泵送机制，获得了敏感地依赖于系统参数并因库仑阻塞而呈现峰值的电流。的峰高的分布被发现的温度$\Gam \ll k_{B} T \ll Δ$，$\Gam$的总衰减宽度到引线和$Δ$的单粒子的水平间距的点，和他们的平均高度被预测为增加一个因素的$\frac{5\sqrt{2}}{18} π\approx 1.2$后，打破时间反演对称性。这是库仑阻塞电导峰统计理论的泵浦模拟。
2001-10-18 cond-mat.mes-hall
Dynamical spin injection at a quasi-one-dimensional ferromagnet-graphene interface
我们研究了从三维铁磁体到二维单层石墨烯的动态自旋注入。对埋在共面波导中心线下方的铁磁体/石墨烯条带的比较铁磁共振（FMR）研究表明，当石墨烯层远离铁磁体条带横向突出时，FMR线宽展宽最大，这表明自旋电流被注入石墨烯区域远离正被激发的铁磁体下方的区域。我们的研究结果证实，所观察到的阻尼确实是动态自旋注入的签名，其中纯自旋电流从铁磁体的旋进磁化被泵入单层石墨烯。观察到的自旋泵浦效率很难与根据标准自旋泵浦理论和石墨烯的特性所预期的自旋回流相一致，并且构成了二维结构中自旋泵浦的谜团。
2015-01-23 cond-mat.mes-hall
A short note on spin pumping theory with Landau-Lifshitz-Gilbert equation under quantum fluctuation; necessity for quantization of localized spin
我们想指出的方法相结合的自旋泵理论提出的Tserkovnyak等。与Landau-Lifshitz-Gilbert方程的盲点;这种方法已被广泛用于解释大量的实验结果。自旋泵效应的本质是量子涨落。因此，定域自旋自由度应该被量子化，即被视为磁振子而不是经典变量。因此，旋进的铁磁体可以看作是一个磁振子电池。这一观点将有助于自旋电子学的进一步发展。
2012-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Unified description of bulk and interface-enhanced spin pumping
在扩散图象中讨论了射频磁场抽运在金属或半导体中产生的非平衡自旋积累的动力学。由旋转的外加磁场或弱铁磁体的旋进磁化在均匀系统中产生的直流自旋累积通常由hbar ω的（小）分数给出，其中ω是旋转或旋进频率。通过添加相邻的无场区域并允许自旋的扩散，自旋累积在界面处显著增强，在长自旋弛豫时间的限制下在普适值hbar Ω处饱和。当系统尺寸为sqrt（2 π D Ω）量级时，这种效应可以最大化，其中D是扩散常数。我们将所得结果与A. Brataas等人[Phys.Rev.B66，060404（R）（2002）]。
2005-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Spin Hall Angle Quantification from Spin Pumping and Microwave Photoresistance
我们提出了一种方法来量化自旋霍尔角（SHA）与自旋泵和微波光电阻测量。用这种方法，我们分离的逆自旋霍尔效应（ISHE）从其他不必要的影响坡莫合金/铂双层膜使用面外微波激发。通过微波光阻测量，在和出平面进动角的磁化被确定，并使注入的纯自旋电流的准确测定。该方法被证明与一个几乎完美的洛伦兹线形状为所获得的ISHE信号和频率无关SHA值的理论预测。通过改变Pt厚度，Pt的SHA和自旋扩散长度分别被量化为0.012（0.001）和8.3（0.9）nm。
2012-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic electron charge pumping in coupled semiconductor quantum dots
讨论了在三个耦合量子点的体系中实现非绝热电子抽运的可能性。我们发现，由于非绝热非平衡过程，中间量子点的能级位置发生周期性变化，导致平均隧穿电流出现非零。相同的原理可以用于制造基于非稳态非平衡电流的一类新的半导体电子器件。作为一个例子，我们提出了一个纳米量子发射器与非稳态反能级占领实现电子泵。
2011-12-26 cond-mat.mes-hall
Tunneling Recombination in Optically Pumped Graphene with Electron-Hole Puddles
我们评估了与电子-空穴水坑之间的带间隧道相关的光泵石墨烯中电子和空穴的复合，并计算了复合速率和时间。结果表明，这种机制可以在很宽的泵浦强度范围内占主导地位。结果表明，隧穿复合速率和时间是电子和空穴的准费米能级以及光抽运强度的非单调函数。这可能导致滞后现象。
2011-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electrical Spin Pumping in Exchange-coupled Molecules
Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院）
本文提出通过电学方法实现单分子电子自旋的远程初始化，利用自旋共振扫描隧道显微镜研究Fe-FePc分子对，展示交换相互作用如何通过自旋极化隧道电流和交换耦合强度控制远程自旋状态。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall
Spin dynamics in MgO based magnetic tunnel junctions with dynamical exchange coupling
利用耦合的Landau-Lifshitz-Gilbert方程组研究了具有动态交换耦合的Fe |MgO| Fe隧道结中的自旋动力学。详细研究了自旋抽运对自旋动力学的影响。结果表明，自旋抽运可以稳定准反平行态而不是准平行态。更有趣的是，我们的工作表明，自旋泵扭矩可以有效地调制磁化，类似于热偏置驱动和电偏置驱动的自旋扭矩。
2018-07-20 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Single-parameter non-adiabatic quantized charge pumping
对AlGaAs/GaAs栅控纳米线中的单参数调制电荷泵进行了理论和实验研究。每个调制周期的元电荷的整数倍的转移被清楚地证明。一个简单的理论模型表明，这样的量子化电流可以通过加载和卸载的动态准束缚态。它表明，非绝热阻塞不必要的隧道事件可以消除至少有两个相移周期信号的要求，以实现量化泵浦。这种不需要多个泵浦信号的简单结构在量子力学实验和量子电子学中有着广泛的应用。
2007-07-06 cond-mat.mes-hall
Effect of uniaxial magnetic anisotropy on charge transport in a junction with a precessing anisotropic molecular spin
该研究针对含进动各向异性分子自旋的分子结电荷输运问题，分析了单轴磁各向异性参数与磁场对进动频率、输运特征及散粒噪声的调控作用，证实磁各向异性可有效控制电荷电流与散粒噪声。
2025-09-05 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
Spin-current amplification by stimulated spin pumping
受激发射是原子系统释放能量以产生相干光子的过程。它是光放大器工作的基础。在这里，我们提出了两种机制，放大交流自旋电流在固态磁介质的受激自旋泵过程。第一种是同步的，由相位锁定的脉冲组成，这些脉冲扰动进动的磁矩。第二种是异步的，由直流自旋电流驱动。放大依赖于在铁磁介质中发生的非绝热相互作用，其中磁矩在与环境平衡之前以自旋电流的形式发射自旋角动量。泵浦的自旋电流放大或吸收注入的AC自旋电流，模仿光学增益介质的操作，如从增益饱和分布容易看出的。我们提出的机制是迈向现实的自旋电流放大器的第一步。
2021-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin current pumping in helical Luttinger liquids
我们研究了通过两点接触装置在非偏置量子自旋霍尔系统中感应的直流自旋电流，其中电子隧穿幅度与时间相关。通过两个外部门，可以驱动具有自旋保持和自旋翻转贡献的电流，其显示作为泵浦频率、电子-电子相互作用和温度的函数的特殊振荡。从它的干涉图案作为法布里-珀罗和Aharonov-Bohm相位的函数，可以提取关于边缘状态的螺旋性质和电子-电子相互作用的强度的信息。
2013-06-16 cond-mat.mes-hall
Quantum charge pumping through a superconducting double barrier structure in graphene
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现象。在这种几何结构中，量子电荷泵可以通过调制与两个超导条相关联的间隙的振幅（Δ_1和Δ_2）来实现。结果表明，当抽运轮廓包围超导带隙时，超导带隙在Delta_1-Delta_2平面内产生一个传输共振，从而产生较大的抽运电荷。这与石墨烯中的正常双势垒结构中的电荷泵送的情况形成鲜明对比，其中由于克莱因隧穿现象，泵送的电荷非常小。我们分析的行为的泵浦电荷通过超导双势垒的几何形状作为一个功能的泵浦强度和两个泵浦参数之间的相位差，对于不同的入射电子的角度。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall
