Spin Hall Effect induced by resonant scattering on impurities in metals
自旋霍尔效应(SHE)是自旋电子学器件中将电荷流转变为自旋流的一种很有前途的方法。最近,在掺杂有杂质的贵金属中发现了大的自旋霍尔角值,这是这种转变的产率的特征参数。我们表明,这可以解释由自旋轨道相互作用分裂的杂质态的共振散射。我们应用我们的计算与5D杂质掺杂的铜上的实验的解释,我们描述的条件,以获得最大的影响。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall
Fingerprints of the electron skew-scattering on paramagnetic impurities in semiconductor systems
在本文中,我们认为,在非磁性系统,如散装半导体顺磁杂质的电子斜散射,具有显着的指纹,允许区分它直接从其他微观机制的紧急霍尔响应。我们从理论上证明了杂质磁矩和移动电子之间的交换相互作用导致了即使在零电子自旋极化下也持续存在的霍尔电流的出现。我们描述了这种效应背后的两个微观机制,即交换相互作用辅助的斜散射和转换的SHE诱导的横向自旋电流的电荷,由于自旋向上和自旋向下的电导率之间的差异。我们提出了一个基本上全电的计划的基础上自旋注入铁磁半导体器件,它允许一个揭示顺磁杂质的霍尔现象通过检测的自旋极化无关项在霍尔电压的影响。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dephasing of conduction electrons by magnetic impurities in Cu/Ni and Cu/Cr samples: Influence of spin-glass transition on the superconducting proximity effect
实验研究了超导邻近效应与Andreev干涉仪正常部分中磁性杂质含量的关系。从拟合实验数据的准经典理论的邻近效应得到的退相速率是一致的自旋翻转散射从Cr杂质形成的本地时刻在Cu主机。相反,Ni杂质不会在Cu中形成局部磁矩,因此只要Cu/Ni合金保持顺磁性,就不会从Ni中产生额外的退相。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
Magnetic impurities in thin films and 2D Ising superconductors
在超导体中的稀磁杂质理论中,所有杂质自旋分量的影响都用单个磁散射率$Γ_\mathrm{m}$来表示。在更现实的情况下,磁性杂质是各向异性的。在这种情况下,杂质的三个自旋分量的空间随机性产生通常不同的散射率$Γ_i$($i=1,2,3$)。我们探讨了各向异性磁性杂质对二维超导体中面内临界场的影响。讨论了无反转中心系统中允许的单重态、三重态和宇称混合序参量。此外,少量磁性杂质的添加可能导致单重态到三重态的交叉。在所有情况下,杂质自旋的不同分量对磁场-温度相图的影响不同。我们发现磁性杂质的各向异性可以作为非常规三重态或宇称混合超导的探针。
2020-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Surface chiral superconductivity in odd-parity nematic superconductors with magnetic impurities
研究了表面磁性杂质掺杂的拓扑绝缘体的奇宇称超导电性。特殊的表面子能隙谱,其特征在于由一个马约拉纳平带,节锥和父拓扑绝缘体的表面状态,引起的整体铁磁RKKY表面杂质之间的相互作用。杂质与抢先手性序参量之间的额外耦合促进了系统表面的表面时间反演对称性破缺解。我们讨论了相关的方案,并建议工程表面手征超导性,通过适当选择磁性吸附原子与高度各向异性交换耦合。
2020-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconducting Gap Renormalization around two Magnetic Impurities: From Shiba to Andreev Bound States
研究了两种磁性杂质存在下s波超导体带隙的重整化。对于弱束缚的Shiba态,我们解析地计算了能隙重整化中对两个杂质自旋的相对取向敏感的部分。对于与传导电子有较强交换耦合的杂质,通过数值自洽求解能隙方程,发现当杂质下的局域能隙参数改变符号时,亚能隙Shiba态转变为超能隙Andreev态.
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Two Anderson impurities coupled through a superconducting island: charge stability diagrams and double impurity qubit
我们提出了一个模型的两个安德森杂质耦合和通过超导岛。该模型参数化杂质站点之间的耦合强度,使其能够代表杂质之间的可变距离。我们系统地探讨了模型参数的影响,在子空间与总偶数和奇数占用,确定独特的功能的电荷稳定性图,区分两个奇偶校验。对于总奇电子宇称,我们确定了一个设备调谐,其中两个最低的能量状态之间的分裂是高度不敏感的化学势的变化。我们研究了基于这两种状态的量子比特的可调程度,并讨论了最佳参数选择,以最大限度地提高非均匀退相时间。最后,我们指出,所提出的量子位缺乏跃迁偶极矩,并概述了可行的驱动和读出机制的一些后果。量子比特的原型可以通过现有的将量子点耦合到硬带隙超导体的能力来实现。
2023-03-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Born effects in scattering of electrons in a conducting strip with low concentration of impurities
我们扩展了清洁导电管的电阻率$ρ$(在我们以前的工作arXiv:1810.00426开发)的非玻恩效应的理论“条”-准一维结构的二维导体。这里,依赖于化学势$\varepsilon$的位置的$ρ$的原始Van Hove奇点也被不对称地分裂成两个峰以吸引杂质。然而,由于杂质处的散射振幅取决于它们的位置,因此这些峰不均匀地加宽。最强的加宽发生在左峰,产生,吸引杂质,由于在准稳态水平的散射。与管的情况相比,这些能级不是唯一的尖线,而是一个较宽的杂质带,其下边缘具有弱的准范霍夫特征。$ρ(\varepsilon)$的不同部分由不同的杂质群支配:接近最小值的最有效的散射体,矛盾的是“最弱”的杂质--那些位于电子波函数节点附近的杂质,因此裸散射矩阵元被抑制。左侧最大值的准范霍夫特征由最强的杂质主导,位于波腹附近。
2020-07-11 cond-mat.mes-hall
Gap formation in helical edge states with magnetic impurities
螺旋边缘态出现在二维拓扑绝缘体的表面,其特征在于自旋向上沿一个方向传播,自旋向下沿相反方向传播。这样的状态受到时间反演对称性的保护,并且不会发生由于标量杂质引起的背散射。然而,磁性杂质打破时间反演对称性,导致背散射。它们的存在通常是无意的,但在某些情况下,它们被引入样品中以打开光谱中的间隙。我们调查的影响随机杂质的螺旋边缘状态,特别是如何在现实的情况下,具有磁性和标量成分的杂质的间隙行为。事实证明,对于一个固定的磁贡献的间隙关闭时,无论是标量分量,或费米速度增加。我们比较图表技术的自洽玻恩近似数值计算,产生良好的协议。对于实验相关的参数,我们发现,即使是温和的标量组件可以是相当有害的间隙形成。
2018-07-04 cond-mat.mes-hall
STM conductance of Kondo impurities on open and structured surfaces
利用Wilson重整化群研究了磁性原子在开放表面和结构表面上的扫描隧道显微镜响应。我们观察到Fano共振与近藤共振和干涉效应。对于量子围栏中的磁性原子与受限表面态的耦合,以及实验相关参数,我们观察到了实验中不存在的大的受限诱导效应。这些结果表明,近藤屏蔽是由体电子,而不是表面的。
2002-12-05 cond-mat.mes-hall
Low-temperature dissipative conductivity of superconductors with paramagnetic impurities
研究低温下含铁磁杂质的超导体的耗散电导,通过交换相互作用和外部电场影响,发现低频电导饱和非零值,并预测强磁电导。
2025-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Study of Hund's rule coupling in models of magnetic impurities and quantum dots
用不同的模型研究了多轨道杂质或量子点中JH的Hund规则耦合效应,得到了不同的Kondo温度T_K与JH的关系。我们发现,差异取决于是否或不保留轨道角动量的杂质网站的模型。利用数值重整化群(NRG)计算,我们推导出了费米液体区的重整化参数,并指出,尽管模型之间存在差异,但强关联区的低能不动点是普适的,具有单一的能量标度T_K,只有两个重整化相互作用参数,一个重整化单轨道项U = 4 T_K,和重整化Hund规则项,J_H = 8T_K/3。
2012-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin polarizations and spin Hall currents in a two-dimensional electron gas with magnetic impurities
考虑存在Rashba自旋轨道耦合的二维电子气,研究了磁性s波杂质和长程非磁性无序对系统自旋电荷动力学的影响.我们专注于电压引起的自旋极化及其与自旋霍尔电流的关系。我们的结果是用准经典格林函数方法得到的,并且在无序参数$αp_Fτ$的整个范围内都成立。
2008-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunneling magnetic effect in heterostructures with paramagnetic impurities
从理论上分析了位于量子阱附近的顺磁杂质对量子阱中载流子自旋极化的影响。在Barnard的隧穿哈密顿量的方法内,该问题被表述为Mn处的局域空穴态与InGaAs基QW中的重空穴态的连续体之间的组态相互作用的Anderson-Fano模型。局域态与量子阱的杂化导致了带间辐射复合的共振增强。在磁场中局域态的分裂引起的组态共振的分裂导致从量子阱发射的光的圆偏振。所开发的理论是能够解释已知的实验结果,并允许计算的光致发光光谱和依赖于温度和其他参数的积分偏振。
2011-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Effect of short-range impurities on low-temperature conductance and thermopower of quantum wires
研究了纵向磁场中的抛物量子线中的电子输运,线内存在短程杂质系统。使用基于零程势理论的方法,我们得到了电子通过导线的传输系数的精确公式,该公式允许计算诸如电导和微分热电势的传输特性。研究了电导率和热电势与化学势和磁场的依赖关系。研究了短程杂质弹性散射对低温电导和热电势的影响。结果表明,电子输运的性质主要取决于各散射中心的位置。甚至孤立杂质的存在也会导致电导量子化的破坏。在某些情况下,热电势可能会改变符号,这取决于化学势和磁场。
2007-12-30 cond-mat.mes-hall
Enhancing superconductivity: Magnetic impurities and their quenching by magnetic fields
已知磁场和磁性杂质均会抑制超导性。然而,当磁场淬灭(即极化)杂质时,当两种效应都存在时,丰富的结果,包括场增强超导性,可以出现。对于超导导线和薄膜的情况下,这种场自旋相互作用的研究通过Eilenberger-Usadel计划。临界电流对场的非单调依赖性(因此场增强超导性)被发现是可能的,即使在临界温度随场的增加单调降低的参数制度。目前的工作补充了Kharitonov和Feigel'man,它预测的非单调行为的临界温度。
2005-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universal spin-polarization fluctuations in 1D wires with magnetic impurities
我们研究了自旋为5/2的磁性杂质(Mn)在一维金属丝中的电导和自旋极化涨落。我们的紧束缚格林函数方法超越了平均场,从而包括s-d交换诱导自旋翻转散射。在一定的参数范围内,我们发现自旋翻转抑制了电导涨落,同时增强了自旋极化涨落。更重要的是,自旋极化波动达到一个普遍的值1/3足够大的自旋翻转强度。这种内在的自旋极化波动可能会对Mn基一维线中稳定自旋极化电流的实现构成严重的限制因素。
2002-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Scattering by magnetic and spin-orbit impurities and the Josephson current in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions
本文分析了任意杂质浓度下两个超导体(S)和一个铁磁层(F)组成的结中的约瑟夫森电流。除了非磁性杂质,我们还考虑磁性杂质和自旋轨道散射。在弱邻近效应的限制下,我们求解了线性化的Eilenberger方程,并导出了适用于宽参数范围的约瑟夫森临界电流的解析表达式。这个表达式使我们不仅能够获得已知的结果,在肮脏和清洁的限制,但也在中间区域的杂质浓度,这可能是非常重要的比较与实验数据。
2007-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo effect of magnetic impurities on nanotubes
磁性杂质对纳米接触的弹道电导的影响,在最近的工作中建议,服从从头计算研究\cite{naturemat}。我们的方法通过常规的密度泛函计算自旋和对称性相关的电子散射相移,随后由随后的数值重整化群解安德森模型-其成分和参数的选择,以便重现这些相移。我们应用这种方法来研究近藤零偏压异常,将引起的弹道电导完美的金属(4,4)和(8,8)单壁碳纳米管,理想地连接到铅在两端,由外部吸附的钴和铁吸附原子。这些杂质的不同的自旋和电子结构的预测,导致各种近藤温度,一般远低于10 K,并在零偏置导致范诺电导最小值的通道之间的干扰。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic field noise analyses generated by the interactions between a nitrogen vacancy center diamond and surface and bulk impurities
我们研究了由于表面和体杂质的磁噪声的机制。对于表面噪声,我们应用自旋涨落理论中的朗之万方法计算了吸附在薄层水中的顺磁性表面杂质的噪声。我们发现产生噪声的机制是自旋翻转和自旋进动,这两种机制取决于杂质自旋弛豫和自旋进动时间。对于体噪声,我们考虑碳-13和氮作为杂质,并采用相关集团展开来计算噪声。由于在典型的NV中心金刚石系统中较高的杂质密度,碳-13噪声比氮大几个数量级。我们还发现,在长期近似的噪声低估了低施加磁场下的噪声。总体而言,磁场噪声的主要来源是自旋进动噪声,其比自旋翻转噪声大五个数量级以上。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Indirect exchange of magnetic impurities in zigzag graphene ribbon
利用量子蒙特卡罗方法研究了石墨烯带锯齿形边缘上两个磁性杂质之间的间接耦合,并讨论了它们与化学势$μ$的关系。我们发现,位于锯齿形边缘最近位置上的两个吸附原子之间的自旋-自旋关联在零能量附近被大大抑制。当我们将系统从半填充状态切换时,反铁磁关联首先增强,然后减小。当两个吸附原子吸附在同一个亚晶格上时,除了在零能附近出现从铁磁关联到反铁磁关联的交叉外,自旋-自旋关联的行为也相似.我们还计算了不同参数下d电子波函数和局域磁矩各分量的权重,所有结果与两磁性杂质自旋-自旋关联的结果一致。
2012-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Variational approaches to quantum impurities: from the Fröhlich polaron to the angulon
涉及量子杂质的问题,其中一个或几个粒子与宏观环境相互作用,代表了一个普遍的范式,跨越原子,分子和凝聚态物理。在本文中,我们介绍了新的变分方法量子杂质,并将其应用到的Fröhlich极化子-一个准粒子形成的电子(或其他点状杂质)在极性介质中,和angulon -一个准粒子形成的旋转分子在玻色子浴。我们基准这些方法对既定的理论,评估其准确性作为一个功能的杂质浴耦合。
2018-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atm-clus