Fractional periodicity and magnetism of extended quantum rings
研究了小磁通穿透$t-t'-U$环的磁特性和持续电流的性质。一个有效的刚性转子的描述，制定了这个系统，这与过渡到铁磁状态的模型。给出了有效刚体转动开始的判据。该模型被用来理解连续模型的基态解的二维少粒子硬壁量子点，铁磁解决方案，即使没有塞曼耦合自旋。在有效刚性旋转开始后，可以确定格点模型和连续体模型本征态结果之间的97- 98%对应性。
2008-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable edge magnetism at graphene/graphane interfaces
我们研究了静电门作用下石墨烯边缘和石墨烯/石墨烯界面的磁性。对于这一点，一个有效的低能量理论的边缘状态，这是来自哈伯德模型的蜂窝晶格，使用。我们首先研究了边缘态模型在平均场近似的哈伯德哈密顿量，并表明它再现了扩展的二维晶格理论的结果。为了检验平均场解的稳定性，本文用玻色化技术处理了有效一维模型平均场论附近的量子涨落。我们发现，在石墨烯/graphane接口的边缘磁性可以打开和关闭通过静电门。我们描述了一个普通的和铁磁Luttinger液体之间的量子相变-实现巡回一维铁磁性。这种机制可以提供手段，以实验区分边缘磁性或无序作为在非常干净的石墨烯纳米带中的传输间隙的原因。
2010-04-25 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum anomalous Hall octet driven by orbital magnetism in bilayer graphene
量子反常霍尔（QAH）效应-零磁场下手性能带拓扑的宏观表现-仅通过拓扑绝缘体的磁性掺杂（1 - 3）和莫尔异质结构的精细设计（4 - 8）在实验上实现。然而，长期以来，人们一直预测没有磁性掺杂或莫尔工程的看似简单的双层石墨烯具有QAH效应的竞争有序态（9 - 11）。在这里，我们探索的状态，在双层石墨烯的电导率为2电子2/小时，不仅生存下来，以惊人的小磁场和高达5 K的温度，但也表现出磁滞。总之，实验签名提供了令人信服的证据，轨道磁驱动的QAH行为与陈数可调通过电场和磁场以及载波符号。所观察到的QAH相的八重态是不同于以前的观察，由于其独特的亚铁磁和亚铁电秩序，其特征在于量子化的异常电荷，自旋，谷，和自旋谷霍尔行为。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable magnetism of C adatoms on graphene
我们已经进行了密度泛函理论计算的石墨烯装饰与碳吸附原子，结合在一个C-C键的桥位。早期的研究表明，吸附的C原子具有磁矩，并提出了具有高居里温度的铁磁性的可能性。在这里，我们建议使用栅极电压微调磁矩从零到1 $μ_B$，同时改变从反铁磁性到铁磁性和反铁磁性的磁耦合。这些结果在Stoner和RKKY模型中得到合理化。当使用SCAN元GGA校正时，零栅极电压的磁矩减小，并且在铁磁区域中的Stoner带铁磁性略微减弱。
2019-01-09 cond-mat.mes-hall
Tunable Magnetism and Half-Metallicity in Hole-doped Monolayer GaSe
通过第一性原理计算，我们发现空穴掺杂在单层GaSe中引起铁磁相变。随着空穴密度的增加，每个载流子的平均自旋磁矩增加，并且在磁矩开始突然下降之前，在系统处于半金属状态的情况下，在$3\times 10^{13}$ /cm $^{2}$ - $1\times 10^{14}$ /cm $^{2}$的范围内达到接近1.0 $μ_{\rm{B}}$ /载流子的平台。预测的磁性起源于交换分裂的电子状态的价带的顶部，在这个准二维系统的状态密度表现出尖锐的范霍夫奇异性。
2014-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electrically Tunable Magnetism in Magnetic Topological Insulators
拓扑绝缘体磁特性的外部可控性无论从理论上还是从实际应用上都具有重要意义。在这里，我们预测的电场控制的铁磁性的绝缘磁性拓扑绝缘体薄膜。通过施加电场减少能带反转导致磁化率的降低，从而导致磁性的改变。值得注意的是，电场甚至可以诱导从铁磁性到顺磁性的磁量子相变。我们进一步提出了一种拓扑晶体管器件，其中手性边缘态的无耗散电荷输运由电场控制。特别地，磁性拓扑绝缘体中的场控铁磁性可以用于磁性隧道结中的磁性随机存取存储器的基于电压的写入。在这种器件中，磁有序和手性边缘输运的同时电控制可能导致拓扑绝缘体的电子和自旋电子应用。
2015-06-29 cond-mat.mes-hall
Carbon-based nanostructures as a versatile platform for tunable $π$-magnetism
开壳纳米石墨烯中$π$磁性的出现在几十年前就已经在理论上被预测，但是由于强化学反应性使得它们的合成和稳定化困难，它们的实验表征是难以捉摸的。近年来，真空条件下的表面合成为纳米石墨烯的原子级精确工程提供了前所未有的机会，结合扫描探针技术，我们在实现局域电子自旋态和控制原子级电子自旋相互作用的能力方面取得了实质性进展。在这里，我们回顾的基本概念和显着的进展，在过去几年中，并概述了碳基$π$ -磁性材料的多功能性作为一个有趣的平台，在自旋电子学和量子技术的应用。
2022-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spacer-layer-tunable magnetism and high-field topological Hall effect in topological insulator heterostructures
控制磁性拓扑绝缘体（MTIs）中的磁序是利用MTIs开发自旋电子学应用的关键，通常通过改变磁掺杂浓度来实现，这不可避免地影响自旋轨道耦合强度和拓扑性质。在这里，我们展示了可调的磁性拓扑异质结构在很宽的范围内，从铁磁相与居里温度约100 K的顺磁相的所有方式，同时保持整体化学成分相同，通过控制两个原子薄的磁性层之间的非磁性间隔层的厚度。这项工作表明，间隔层控制是一个强大的工具来操纵MTI异质结构中的磁拓扑功能。此外，MTI和Cr2O3缓冲层之间的相互作用也导致了强大的拓扑霍尔效应存活高达创纪录的6 T的磁场，揭示了界面层在薄膜拓扑材料中的关键作用。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetism of a single-carbon vacancy in graphene
去除单碳空位引入了石墨烯中的电子和电子的（准）局域态。石墨烯中单碳空位的局域悬挂键和准局域电子之间的相互作用被预测为控制其磁性。然而，通过操纵电子和电子之间的相互作用来实验证实这一预测仍然是一个突出的挑战。在这里，我们报告的操纵单个单碳空位在石墨烯中的磁性通过使用扫描隧道显微镜（STM）的提示。我们的自旋极化STM测量，辅以密度泛函理论计算，表明局域化和准局域化电子之间的相互作用可以分裂成两个状态的电子与相反的自旋，即使它们是在费米能级以上。通过STM针尖，我们成功地操纵了电子相对于电子的磁矩的大小和方向。在实验中实现了单碳空位的三种不同的磁性状态，表现出的磁矩分别约为1.6、0.5和0。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnetism on the lateral mesoscale by post-processing of Co/Pt heterostructures
在纳米尺度上控制磁性对于微磁学和自旋相关输运的基础研究以及诸如磁纪录、成像和传感的各种应用是必不可少的。这已经在很高程度上通过垂直维度上的分层异质结构来实现。在这里，我们提出了一个互补的方法，允许控制调谐的横向介观尺度上的Co/Pt异质结构的磁性。通过对聚焦电子束诱导沉积（FEBID）制备的Pt基和Co基纳米带进行原位后处理，我们能够局部调节它们的矫顽场和剩磁。而单一的Co-FEBID纳米条纹没有表现出磁滞，我们发现硬磁行为后处理的Co/Pt纳米条纹的矫顽场高达850 Oe。我们将所观察到的效果归因于局部控制形成的CoPt L1 $_{0}$相，其存在已被揭示通过透射电子显微镜。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall
KTlO: A metal shrouded 2D semiconductor with high carrier mobility and tunable magnetism
本研究通过从头算预测了新型二维单层材料KTlO，其具有2.25 eV间接带隙、高载流子迁移率、可调磁性等特性，可通过剥离制备，应变可调控其带隙，在纳米电子与自旋电子领域应用潜力大。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Tunable magnetism in bilayer transition metal dichalcogenides
该研究通过密度泛函理论计算发现，扭转和层间距变化可调控双层1T-VX₂的磁态，扭转结构的相变临界压力更低，为构建可调二维磁体提供了简便方法。
2024-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imprinting Tunable $π$-Magnetism in Graphene Nanoribbons via Edge Extensions
磁性碳纳米结构目前正受到广泛应用的审查。在这里，我们从理论上研究扶手椅型石墨烯纳米带图案化与不对称的边缘扩展组成的横向稠合的萘酚基团，最近通过表面合成制造。我们表明，一个单独的边缘扩展作为一个自旋$\frac{1}{2}$中心，并开发了相当大的自旋极化的带边缘周围的电导。一对边缘扩展之间的海森堡交换耦合由碳骨架中第二个萘并基团的位置决定，从而实现铁磁、反铁磁或非磁性状态。边缘扩展的周期性排列在能带极值处产生完全的自旋极化，并且伴随的铁磁基态可以通过外部刺激被驱动到非磁性或反铁磁相。总的来说，我们的工作揭示了精确的可调谐性的$π$ -磁性的石墨烯纳米带诱导的萘酚基团，从而建立这些一维架构作为合适的平台，逻辑自旋电子学。
2021-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable pure spin currents in a triple-quantum-dot ring
对三端三量子点环中的电子输运性质进行了理论研究。通过在单个量子点上引入局域Rashba自旋轨道相互作用，计算了单引线中的电荷流和自旋流。我们发现，在没有磁场的情况下，出现了纯自旋电流。自旋电流的极化方向可以通过改变偏置电压来反转。此外，通过调节磁场强度，电荷和自旋电流交替地达到它们各自的峰值。
2008-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strong Edge Magnetism and Tunable Energy Gaps in Zigzag Graphene Quantum Dots with High Stability
石墨烯是一种半金属，不能直接用作电子或自旋电子器件。我们证明了石墨烯量子点（GQD）可以表现出很强的边缘磁性和可调的能隙，由于局域边缘状态的存在。通过大尺度第一性原理密度泛函理论（DFT）计算和基于模型哈密顿量的详细分析，我们可以发现随着系统尺寸的增加，GQD中的锯齿边缘态变得更强，更局域化。当量子点直径大于4.5 nm时，增强的边缘态沿量子点的边缘诱导强的电子-电子相互作用，最终导致从单畴到边内铁磁和边间反铁磁的磁相变.我们的分析表明，GQD中两个最近邻锯齿形边之间的反铁磁态的边间超交换相互作用比GQD和石墨烯纳米带中两个平行锯齿形边之间的强得多.此外，这种强的和局部的边缘状态也诱导GQD半导体与可调的能隙，主要通过调整系统的大小控制。我们的研究结果表明，量子限制效应，边间超交换（反铁磁），和边内直接交换（铁磁）的相互作用是至关重要的锯齿形GQD在纳米尺度上的电子和磁性。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Magnetism and Valleys in VSiZ$_3$ monolayers
基于第一性原理计算提出MAZ$_3$单层，以VSiN$_3$为例展示可调磁性和谷，通过载流子掺杂实现Stoner铁磁性和谷分裂，为自旋电子学和谷电子学器件提供新途径。
2023-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dialkali-Metal Monochalcogenide Semiconductors with High Mobility and Tunable Magnetism
原型二维（2D）材料的发现为基础突破和器件应用提供了巨大的机会，正如过去十年中石墨烯，原子薄过渡金属硫属化物和少层黑磷的研究蓬勃发展所证明的那样。在这里，我们报告了一个新的，大家庭的半导体二碱金属单硫族化物（DMMCs）与固有的A $_{2}$ X单层结构，其中两个碱金属亚单层形成六方密堆积和三明治的三角形硫族元素原子平面。这种独特的晶格结构导致了非凡的物理性质，例如良好的动态和热稳定性、可见的近红外线能隙、高电子迁移率（例如K $_{2}$ O中的$1.87\times10^{4}$ cm $^{2}$ V $^{-1}$ S $^{-1}$）.最引人注目的是，DMMC单层（ML）在价带（VB）边缘附近具有扩展的范霍夫奇点，这可以通过$\sim1.0\times10^{13}$ cm $^{-2}$的适度空穴掺杂容易地获得。一旦达到临界点，DMMC ML经历自发的铁磁转变时，顶部VB成为完全自旋极化的强交换相互作用。这种门可调磁性在DMMC ML是有前途的探索新的器件概念在自旋电子学，电子学和光电子学。
2018-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signature of gate-tunable magnetism in graphene grafted with Pt-porphyrins
在石墨烯中诱导磁性有很大的希望，例如控制与栅电极的交换相互作用和产生奇异的磁相。迄今为止，用磁性分子或原子涂覆石墨烯主要导致石墨烯迁移率降低。在目前的工作中，我们表明，铂卟啉吸附在石墨烯上导致增强的流动性和栅极依赖的磁性。我们报道了卟啉可以是供体或受体，这取决于石墨烯的初始掺杂。卟啉在石墨烯上的带电杂质周围转移电荷和电荷，减少石墨烯掺杂并增加其迁移率。此外，电离的卟啉带有磁矩。利用介观输运对磁性的敏感性，特别是超导邻近效应和电导涨落，我们探讨了电离卟啉的相互作用磁矩在石墨烯中诱导的磁序。在磁性的签名中，我们发现了具有奇数分量的两端磁阻波动，这是零场时反对称性破缺的一个标志，在未涂覆的石墨烯样品中不存在。当石墨烯连接到超导电极时，感应的磁性导致超电流的栅极电压依赖性抑制、修改的磁干涉图案和栅极电压依赖性磁滞。对于长超导体石墨烯超导体结和具有最高初始掺杂的样品，磁性特征是最大的，与更大数量的电离的并且因此磁性的卟啉相容。我们的研究结果表明，长程磁性通过电离的卟啉磁矩通过石墨烯诱导。这种磁相互作用由石墨烯中载流子的密度控制，这种可调谐性可以在自旋电子学应用中加以利用。
2016-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically-tunable ultra-flat bands and $π$-electron magnetism in graphene nanoribbons
该研究预测一维锯齿形石墨烯纳米带在横向电场下可产生可逆的超平能带，并在电荷掺杂时引发边缘局部磁矩，为诱导强关联电子相提供了新途径。
2024-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry mediated tunable molecular magnetism on a 2D material
通过将两层石墨烯扭曲一个小角度来诱导非常规超导性是开创性的1，从那时起，二维（2D）材料之间的晶格或角度失配引起的新现象引起了广泛的关注2。虽然许多研究解决了层状2D材料之间的角度失配的影响3 -5，但尚未详细研究吸收对准对2D基底上平面分子的物理性质的影响。利用扫描探针显微镜（SPM）研究了吸附在层状超导体2 H-NbSe_2上的酞菁钴（CoPc）分子的电荷和自旋状态，发现当分子和衬底的对称轴相互扭转时，分子的电荷和自旋状态发生了剧烈的变化. CoPc从气相中发现的有效自旋-1/2变为具有非磁性基态的分子。在后者，我们观察到一个单重态三重态转变起源于反铁磁相互作用之间的中心离子自旋和分子配体上的分布磁矩。由于伊辛超导体2 H-NbSe 2缺乏反转对称性并且具有大的自旋轨道耦合7，因此这种分子内磁交换具有显著的非共线Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）8，9贡献。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall
Tunable Half-Metallicity and Edge Magnetism of H-saturated InSe Nanoribbons
本文报道了氢饱和的InSe纳米带（H-ZISNs）的电子和磁性的理论研究。基于混合泛函第一性原理计算，我们发现H-ZISNs具有可调的半金属度和短程铁磁有序。我们首先表明，p型掺杂把窄的H-ZISNs从半金属到半金属，自旋极化沿In终止的边缘。这种行为进一步分析的两带紧束缚模型，它提供了一个易于处理的描述的H-ZISN电子结构，并作为一个出发点确定磁相互作用。海森堡模型内确定的占主导地位的交换相互作用被发现是铁磁性的带状宽度和电荷掺杂的独立。短程稳定性的磁序进行评估的零场自旋相关长度，这是发现在液氮温度下约为1 nm。最后，通过计算自旋相关的输运性质，我们发现了一个掺杂制度，其中可以观察到强自旋选择性的电导率。我们的研究结果表明，H-ZISNs是在纳米尺度上实现自旋电子效应的有吸引力的候选者。
2018-11-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Realization of Lieb Lattice in Covalent-organic Frameworks with Tunable Topology and Magnetism
Lieb晶格是一种二维边耗尽的正方形晶格，由于其独特的能带结构，狄拉克锥被一个平坦带所包围（狄拉克平坦带）。到目前为止，虽然已经在实验中发现了一些人工Lieb晶格，但在真实材料中实现Lieb晶格仍然是不可实现的。本文基于紧束缚模型和第一性原理计算，预测了两种共价有机骨架（COFs），即，在最近的实验中合成的sp 2C-COF和sp 2N-COF实际上是基于有机配体的Lieb晶格的前两种材料实现。研究发现，晶格畸变可以控制狄拉克平坦带的带宽，并反过来决定其电子不稳定性对自发自旋极化载流子掺杂过程中。自旋-轨道耦合效应可以驱动扭曲Lieb晶格中的Dirac平坦带，这些带呈现出依赖于费米能级位置的非平凡拓扑性质。有趣的是，随着空穴掺杂浓度的增加，sp2 C-COF可以经历从顺磁态到铁磁态再到Néel反铁磁态的相变.我们的研究结果不仅证实了Lieb晶格在COFs中的首次物质实现，而且为在d-（f-）轨道自由的有机晶格中实现可调拓扑结构和磁性提供了一种可能的途径。
2019-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carrier and strain tunable intrinsic magnetism in two-dimensional MAX$_3$ transition metal chalcogenides
采用密度泛函理论研究了二维MAX $_3$（M= V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni; A= Si，Ge，Sn，X= S，Se，Te）过渡金属三硫族化合物的磁序与载流子密度和应变的关系.我们的{ \em ab initio}计算表明，这类化合物包括宽禁带和窄禁带半导体以及金属和半金属，并且这些化合物中的大多数是磁性的。虽然反铁磁顺序是最常见的，但预测铁磁性在MSiSe $_3$（M= Mn、Ni）中，在MSiTe $_3$（M= V、Ni）中，在MnGeSe $_3$中，在MGeTe $_3$（M=Cr、Mn、Ni）中，在FeSnS $_3$中，以及在MSnTe $_3$（M= V、Mn、Fe）中。在这些化合物中，CrGeTe $_3$和VSnTe $_3$是铁磁半导体。我们的计算表明，反铁磁和铁磁顺序之间的竞争可以大大改变应变工程，并在半导体的情况下，也通过门控。相关的临界温度可以通过载流子掺杂和应变而显著提高。
2017-09-27 cond-mat.mes-hall
Stacking tunable interlayer magnetism in bilayer CrI3
二维层间物理性质的多样性主要在于类共价准键，这种准键在电子结构上很重要，但在能量学上却很弱。这种特性导致能量上相当但在电子结构（例如磁性）方面可能显著不同的各种堆叠顺序。受最近几个实验的启发，我们进行了第一性原理计算的CrI 3双层膜层间的反铁磁耦合。我们发现，反铁磁耦合的结果，从一个新的堆叠顺序与C2/m空间群对称性，而不是像以前认为的石墨烯类与R3。此外，我们证明了CrI 3双层中的层内和层间耦合由两种不同的机制控制，即铁磁超交换和直接交换相互作用，这在很大程度上是解耦的，因为它们在强相互作用极限和弱相互作用极限处的强度存在显着差异。这使得弱得多的层间磁耦合可以更可行地仅通过堆叠顺序来调谐。鉴于层间磁性能可以通过改变具有不同堆叠顺序的晶体结构来改变，我们的工作开辟了一种通过二维分层材料中堆叠顺序的自由度来调节层间磁性能的新范式。
2019-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable THz Surface Plasmon Polariton based on Topological Insulator-Layered Superconductor Hybrid Structure
从理论上研究了三维强拓扑绝缘体（TI）与层状超导-磁绝缘体结构界面处的表面等离子体激元（SPP）。当层状结构的磁导率变高时，通过电子掺杂可以增强SPP的可调谐性。当界面被超导或垂直磁性带隙时，SPP色散进一步畸变，并伴随着群速度和穿透深度的移动。当费米能级接近能隙值时，SPP的位移达到最大值，并可能产生可观测的效应。在TI表面附近的层状超导体与磁性材料之间的界面处的可调谐SPP可能为Majorana费米子的探测提供新的见解。
2014-03-05 cond-mat.mes-hall
In-plane ordering and tunable magnetism in Cr-based MXenes
本文利用密度泛函理论研究Cr基i-MXenes，发现其电子和磁性基态对组成及表面官能化高度敏感，计算所得磁转变温度与磁各向异性能可比肩已知二维磁体，展现出作为磁性器件的应用潜力。
2024-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Dicke Effect in Double-Ring Resonator
本文研究了液态晶体环境中，光波导侧耦合到两个相互作用环形谐振腔的全光学系统中的Dicke效应。该系统显示出所有的迪克效应的签名下，通过施加电压的主动和可逆的控制。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable ferromagnetism in a van der Waals magnetic semimetal
本研究利用离子栅控技术调控范德华磁性半金属 Cr3Te4 的电子掺杂，发现居里温度、磁各向异性及霍尔效应符号同步非单调演化，揭示其磁性受半金属能带交叉点支配。
2023-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable magnetism in Nitride MXenes:consequences of atomic layer stacking
本研究通过DFT计算揭示氮化物MXenes中过渡金属层堆叠模式可显著调控其电子与磁性能，为磁性器件应用提供新途径。
2024-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Aharonov-Bohm-Casher ring-dot as a flux-tunable resonant tunneling diode
在Aharonov-Bohm磁通的作用下，介观环受到Rashba自旋轨道相互作用，并与相互作用的量子点顺序耦合，构成磁通可调隧道二极管.用非平衡格林函数方法分析电导，发现当2U > πΓ时，在改变Aharonov-Bohm通量时，量子点具有内禀双稳态，U为量子点的充电能，Γ为量子点的有效共振宽度。的双稳态特性进行了讨论，与自旋开关效应和逻辑存储器件的应用。
2008-05-18 cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm oscillations of a tunable quantum ring
用原子力显微镜将具有自对准面内栅极的环形几何结构直接写入GaAs/AlGaAs异质结。在开放区的传输测量表明，只有一个传输模式和Aharonov-Bohm振荡与超过50%的调制观察电导。通过面内门的调谐允许研究Aharonov-Bohm效应在整个范围内从开环到库仑阻塞制度。
2002-02-22 cond-mat.mes-hall
Tunable Aharonov-Anandan phase in transport through mesoscopic hole rings
基于球形Luttinger模型，我们对自旋为3/2的空穴在介观环中的输运进行了理论研究。在径向面内坐标系下，用奇异振子势在对称二维量子阱中产生准一维环。的量子干涉贡献的两端环电导表现出能量依赖的Aharonov-Anandan阶段，即使Rashba和Dresselhaus自旋分裂是缺席的。相反，约束引起的重空穴-轻空穴混合被认为是这个阶段的起源，这对门控空穴环中的磁输运测量有影响。
2008-04-18 cond-mat.mes-hall
Tunable optical Aharonov-Bohm effect in a semiconductor quantum ring
通过施加一个垂直于半导体量子环的电场，我们证明了在类量子点（QD）和类量子点之间改变单粒子波函数是可能的。导出了实现这种跃迁的量子环几何参数的约束条件。有了这样一个垂直的电场，我们能够调整Aharanov-Bohm（AB）效应的单粒子和激子。可调谐性在于AB效应的强度以及其周期性。我们还研究了自组装量子环内部的应变诱导势以及应变对AB效应的影响。
2012-04-13 cond-mat.mes-hall
Fano effect in a ring-dot system with tunable coupling
输运测量是隧道耦合到一个量子点的量子环。当点处于库仑阻塞状态，但与开环强耦合时，当点中的电子数改变1时，在通过开环的电流中观察到Fano线形。的Fano共振的对称性被发现依赖于磁通量穿透的环的面积和环点耦合的强度。在T= 0.65K以上，Fano效应消失，而Aharonov-Bohm干涉在T= 4.2K时仍然存在。这些实验观察和单通道散射矩阵模型，包括退相干点之间的良好协议。
2006-02-09 cond-mat.mes-hall
Mixed topology ring states for Hall effect and orbital magnetism in skyrmions of Weyl semimetals
Skyrmion晶格作为一种新型的手征自旋态，由于其源于实空间拓扑性质的独特性质而受到人们的广泛关注。与此同时，具有复杂$k$ -空间拓扑结构的磁性Weyl半金属的性质正逐渐成为自旋电子学的研究热点。我们考虑的霍尔输运性质和轨道磁性的skyrmion晶格印迹拓扑半金属，通过采用极小模型的二维混合Weyl半金属，作为磁化方向的函数，表现出两个陈绝缘体相分离的Weyl状态的面内磁化方向。我们发现，虽然轨道磁化是拓扑鲁棒的，霍尔输运性质对自旋分布的细节非常敏感，这与最近发现的手征霍尔效应[1]所预期的行为一致，但它们在Chern绝缘体带隙区域的行为在很大程度上取决于所谓的混合拓扑环态的性质，出现在将Skyrmion核心与铁磁背景分开的畴壁中。特别是，我们表明，这些本地化的环状态具有给定的轨道手性反转符号的skyrmion半径的函数，从而介导的skyrmion晶格的轨道磁化的平滑切换动力学。我们推测，虽然新兴的环态可能在马约拉纳态的物理中发挥作用，但通过实验探索它们的性质可以深入了解skyrmionic自旋结构的细节。
2020-08-25 cond-mat.mes-hall
Tunable light trapping and absorption enhancement with graphene ring arrays
表面等离子体共振（SPR）是近年来研究较多的一种光捕获和吸收增强技术。在中红外和太赫兹（THz）波段，石墨烯通过操纵其费米能量支持可调谐SPR，并在选择性波长处增强光-物质相互作用。在这项工作中，石墨烯环的周期性阵列被提出来引入具有良好的角度偏振容限的可调谐光捕获，并将附近的光吸收材料中的吸收增强到一个以上的数量级。此外，这里的设计原理可以设置为模板，通过在每个单元格中引入更多的石墨烯同心环来实现多带等离子体吸收增强。这项工作不仅开辟了利用石墨烯SPR的新方法，而且还导致了高性能同时多色光电探测的实际应用，具有高效率和可调光谱选择性。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall physics.optics
Tunable Kondo Effect in Graphene with Defects
石墨烯是一种用于研究严格限制在二维层1中的电子的模型系统，并且已经在石墨烯中证明了大量的电子现象，从分数2，3量子霍尔效应到超导性4。然而，传导电子与局部磁矩的耦合，这是凝聚态物理的一个核心问题，在石墨烯中还没有实现，而且，考虑到碳缺乏d或f电子，石墨烯中的磁性似乎不太可能。尽管如此，在不存在过渡金属元素的情况下，石墨碳中的磁性已经被阐明7 -10，解释范围从晶格缺陷11到边缘结构12，13到石墨烯片的负曲率区域14。最近的实验表明，质子辐照引起的高度有序热解石墨（HOPG）中的相关缺陷9或原生于晶粒边界7，可以引起铁磁性。在这里，我们表明石墨烯中的点缺陷（空位）15是通过近藤效应与传导电子强烈相互作用的局部矩6，16-18，提供了石墨烯中的缺陷确实具有磁性的强有力证据。近藤温度TK是可调的载流子密度从30-90 K;高TK是一个直接的结果，强耦合的缺陷，传导电子在狄拉克材料18。结果表明，石墨烯中的缺陷工程可以用来产生和控制载流子介导的磁性，实现全碳自旋电子器件。此外，石墨烯应该是一个理想的系统，在其中探测近藤物理在一个广泛可调的电子系统。
2011-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable Magnetic Semiconductor Behavior Driven by Half-Filled One Dimensional Band in Zigzag Phosphorene Nanoribbons
通过密度泛函理论计算发现锯齿形磷烯纳米带具有反铁磁绝缘态。与其他一维系统相比，ZPNR的磁性表现出几个令人惊讶的特点：（i）磁矩在每个锯齿形边缘反平行排列;（ii）磁性能量相当稳定（约29 meV/磁离子），带隙很大（约0.7 eV）;（iii）适度的压缩应变将诱导磁性到磁性以及半导体到金属的转变。所有这些现象都是由于一种独特的机制而自然产生的，即半充满的一维带在π/2 α附近穿过费米能级引起的电子不稳定性。ZPNR独特的电子和磁性使其在纳米电子器件中具有巨大的应用潜力。
2014-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Pressure tunable quantum anomalous Hall states in a topological antiferromagnet
通过静水压力调控MnBi2Te4反铁磁拓扑绝缘体中的量子反常霍尔态，增强其鲁棒性并实现可逆控制，揭示了机械调控能带拓扑与磁性的紧密联系。
2023-06-17 cond-mat.mes-hall
Tunable spin dependent transport in the dor-ring nanostructure
研究由量子点和量子纳米环组成的纳米结构的自旋依赖输运，发现通过调节栅压可控制正负微分电导。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall
Room-temperature Ferroelectric Control of 2D Layered Magnetism
本研究针对电压调控磁态的可逆稳定切换难题，在二维层状铁磁体中实现室温铁电磁性调控，具有超低功耗和显著磁化变化，为多类自旋电子器件提供新方向。
2024-09-13 cond-mat.mes-hall
Tunable electronic and magnetic properties of thin Nb$_3$I$_8$ nanofilms: interplay between strain and thickness
在可调范德华（vdW）同质和异质结构中实现磁性的新型2D平台的研究为创新的自旋电子学和磁性器件铺平了道路。在这项研究中，我们解开了有趣的性能的几层Nb $_3$ I $_8$ VDW纳米薄膜的第一原理，显示如何以及在何种程度上可以使用几个自由度，如膜厚度，堆叠几何形状，应变，甚至它们的组合调整特定的磁排序。所有这些方面都在这里进行了探索，全面了解这种新颖而有前途的磁性材料。
2022-07-20 cond-mat.mes-hall
Tunable circular dipolelike system in graphene: Mixed electron-hole states
电子-空穴耦合态是在由静电势垒和环形势阱组成的系统中实现的，该系统类似于圆形偶极子。在垂直磁场作用下，朗道带隙内的束缚态主要位于势垒或环处。势垒态和环态之间的杂化被看作是能谱中的反交叉。因此，能级显示出与势垒和环之间的波函数的振荡迁移相结合的静电势强度的振荡依赖性。在反交叉点，量子态由电子和空穴的混合物组成。本系统密切模仿的相对论性偶极子的行为在带隙的石墨烯。
2019-04-04 cond-mat.mes-hall
Semiclassical Approach to Orbital Magnetism of Interacting Diffusive Quantum Systems
研究了相互作用对扩散介观量子系统轨道磁性的影响。通过结合多体微扰理论和半经典方法，我们证明了相互作用对系综平均量子热力学势的贡献可以归结为一个本质上经典的算符.我们计算了无序环和无序点对扩散经典动力学的磁响应。我们的半经典方法再现了以前的图解量子计算的结果。
1997-10-01 cond-mat.mes-hall
Tunable Graphene Split-Ring Resonators
开口环谐振腔是超材料中超原子的原型。虽然基于贵金属的开口环谐振器已经被广泛研究，但到目前为止，还没有实验证明由石墨烯制成的开口环谐振器，石墨烯是一种新兴的有趣的等离子体材料。在这里，我们实验证明石墨烯开口环谐振器与深亚波长（约百分之一的激发波长）磁偶极子响应在太赫兹制度。同时，观察到四极和电偶极子，依赖于入射光的偏振。所有模式都可以通过化学掺杂或堆叠多个石墨烯层来调节。与SiO2衬底的表面极性声子的强相互作用也显著地修改响应。有限元频域模拟很好地再现了实验结果。我们的研究向多功能石墨烯超材料迈进了一步，超越了简单的石墨烯带或仅具有电偶极共振的圆盘阵列。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Optical engineering and detection of magnetism in moiré semiconductors
该研究提出莫尔系统中自旋态光学诱导、控制与探测的通用框架，通过拉曼光驱动莫尔过渡金属二硫化物双层实现可调磁相互作用的自旋模型，建立自旋关联与光学信号的联系，为强关联量子系统的光学调控研究铺路。
2025-04-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional 5d multiferroic W3Cl8: breathing Kagome lattice and tunable magneto-optical Kerr effect
本研究理论预测了二维多铁性W3Cl8单层材料，揭示其呼吸型Kagome晶格中钨的本征5d磁性与Y型反铁磁基态，发现可调磁光克尔效应，提出二维多铁体系中实现5d磁性的通用方案。
2024-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spiral dislocation as a tunable geometric parameter for optical responses in quantum rings
本文研究了螺旋位错和外部磁场共同作用下二维量子环中带电无自旋粒子的光学和量子力学性质，推导出修正薛定谔方程，发现螺旋位错可调控束缚态光谱并显著改变吸收系数、折射率变化和光致电离截面。
2025-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Highly tunable hybrid metamaterials employing split-ring resonators strongly coupled to graphene surface plasmons
超材料和等离子体是非常规操纵和利用光的强大工具。超材料可以被设计成具有天然材料所缺乏的有趣特性，例如负折射率。等离子体提供了将光限制在亚波长维度并增强光与物质相互作用的能力。最近，基于石墨烯的等离子体显示出新兴的技术潜力，因为与基于金属的等离子体相比，它具有大的可调谐性，更高的场约束和更低的损耗。在这里，我们介绍了混合结构，包括石墨烯等离子体谐振器有效地耦合到传统的开口环谐振器，从而展示了一种高度可调的超材料，其中两个谐振之间的相互作用达到强耦合制度。这种混合超材料被用作高速THz调制器，表现出超过60%的透射调制和超过40 MHz的工作速度。该器件概念还提供了一个平台，用于探索石墨烯等离子体结构中的腔增强光-物质相互作用和光学过程，用于包括传感，光电检测和非线性频率产生在内的应用。
2015-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring Magnetism in Self-intercalated Cr1+δTe2 Epitaxial Films
磁性过渡金属二硫属化物（TMD）薄膜最近出现作为有前途的候选人托管新的磁相相关的下一代自旋电子器件。然而，在这样的膜中，仍有待实现对磁化取向或各向异性及其热稳定性（其特征在于居里温度（Tc））的系统控制。在这里，我们提出了自插层外延Cr 1 +δ Te 2薄膜作为一个平台，实现系统的/平滑的磁剪裁在TMD薄膜。利用分子束外延（MBE）技术，在保持NiAs型晶体结构的同时，实现了Cr_（1 +δ）Te_（2+）薄膜的外延生长。随着δ的增加，在160 ~ 350 K温度范围内，Tc单调增加，在固定膜厚下，磁各向异性从面外易磁化轴向面内易磁化轴旋转。传统的偶极和轨道矩项的贡献不足以解释所观察到的δ的磁性行为的演变。相反，从头计算表明，与δ的反铁磁相互作用的出现，以及它与传统铁磁性的相互作用，可能在观察到的趋势中发挥关键作用。据我们所知，这构成了第一个演示的可调Tc和磁各向异性在室温下的TMD薄膜，并铺平了道路，工程新的磁相自旋电子应用。
2020-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly tunable magnetic coupling in ultrathin topological insulator films due to impurity resonances
我们从理论上研究了磁性杂质之间的交换相互作用，考虑到低能量的杂质产生的拓扑绝缘体薄膜。我们发现局域感生杂质共振强烈影响磁矩之间的交换相互作用。特别是，我们发现一个非共线的对齐是更有利的比共线的铁磁对齐时，杂质状态被忽略，只考虑原始的拓扑绝缘体能带结构。此外，我们表明，通过施加一个电场垂直于薄膜，交换相互作用可以大大增强。这为通过电场实现高度可调的磁性开辟了可能性。
2020-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay of Quasiperiodicity, Hubbard Interactions, and Staggered Magnetism in a 1D Ring: Localization and Re-entrant Characteristics
School of Basic Sciences, Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度理工学院布巴内斯瓦尔基础科学学院）；Institute of Physics, Sachivalaya Marg, Bhubaneswar（布巴内斯瓦尔物理研究所）；Homi Bhabha National Institute, Training School Complex, Anushaktinagar, Mumbai（霍米·巴巴国立学院培训学院综合体）
研究准周期性反铁磁Hubbard环中局域化现象，探讨反铁磁序与电子关联的相互作用，揭示交互强度对局域化的影响及相图特征。
2026-08-31 cond-mat.mes-hall
Observation of Magnetic Proximity Effect Using Resonant Optical Spectroscopy of an Electrically Tunable MoSe$_2$/CrBr$_3$ Heterostructure
范德华异质结构结合二维磁性和半导体层构成了一个有前途的平台，接口磁性，电子学和光学。在此，我们利用共振光学反射光谱技术观察了栅可调MoSe $_2$ /CrBr $_3$异质结中的磁邻近效应。高质量的界面导致MoSe $_2$中K和K'谷激子的巨大零场分裂，相当于12 T的外部磁场，具有弱但明显的电场依赖性，这暗示了磁化的电控制的潜力。磁邻近效应使我们能够使用共振光谱充分表征的CrBr $_3$磁铁，确定易轴矫顽场，磁各向异性能量，以及与自旋磁化率和磁化强度的临界指数。
2022-12-14 cond-mat.mes-hall
Low-loss tunable metamaterials using superconducting circuits with Josephson junctions
我们报告的实验与超导材料含有约瑟夫森结。在这些结构中，传统超材料中使用的开口环谐振器被超导回路取代，超导回路被约瑟夫森结中断，所谓的rf-SQUID。与开口环谐振器一样，这些元件可以被视为耦合到磁场的LC谐振器。超导薄膜超材料的优点在于，由于约瑟夫森结的可调谐的本征电感，可以通过施加外部直流磁场来改变rf-SQUID的谐振频率。我们目前的实验结果表明，这些设备的谐振频率的可调谐性。
2013-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
