A thermally driven spin-transfer-torque system far from equilibrium: enhancement of the thermoelectric current via pumping current
我们考虑一个小的巡游铁磁体暴露在外部磁场和强烈驱动的热感生自旋电流。对于这个模型，我们推导出准经典运动方程的磁化强度的动态非平衡分布函数的影响考虑自洽。我们得到的Landau-Lifshitz-Gilbert方程补充了Slonczewski形式的自旋转移力矩项。我们确定了一个制度的持续岁差，我们发现增强的热电流的泵浦电流。
2018-08-03 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium Transport in dissipative one-dimensional Nanostructures
研究了一维耗散量子点阵列的非平衡输运性质。使用Keldysh形式主义，我们表明，点的耗散性质导致的空间变化的化学势，在无序的阵列，打破了不变性的电流，我，偏置反转。此外，阵列的纳米尺寸导致I的代数低温依赖性。最后，我们表明，局部库仑相互作用分裂点的电子能级，导致库仑阻塞，这是软化与增加耗散和阵列尺寸。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
Stimulated magnon scattering by non-degenerate parametric excitation
本研究通过微磁学模拟，展示了在特定条件下结合两个泵浦频率可经由受激磁子散射产生新磁子模式，且该过程依赖于薄膜几何形状与泵浦场顺序。
2024-09-18 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
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
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
Evanescent Orbital Pumping by Magnetization Dynamics Free of Spin-Orbit Coupling
本文报道磁性纳米结构中相干磁化动力学可无需自旋-轨道耦合，通过杂散电磁场与电子轨道耦合，将轨道电流倏逝泵入相邻半导体，并产生轨道霍尔电流，为低耗散轨道电子器件奠定基础。
2025-10-17 cond-mat.mes-hall
Inverse quantum spin Hall effect generated by spin pumping from precessing magnetization into a graphene-based two-dimensional topological insulator
我们提出了一种用于二维（2D）拓扑绝缘体中量子自旋霍尔效应（QSHE）电探测的多端纳米结构。该器件由具有旋进磁化的铁磁（FM）岛组成，该岛将纯自旋电流对称地泵入（在没有任何偏置电压的情况下）左右相邻的二维TI中，该二维TI被建模为具有固有自旋轨道（SO）耦合的石墨烯纳米带。六端TI |FM| TI纳米器件的QSH制度，连接到两个纵向和四个横向正常金属电极，其特征在于由SO耦合诱导的能隙，手性自旋过滤的边缘状态在有限长度TI区域内，和量化的自旋霍尔电导时，施加纵向偏置电压，尽管存在的FM岛。相同的无偏置装置，但具有中心FM岛的旋进磁化，完全阻止总自旋和电荷电流泵入纵向电极，同时产生DC横向电荷霍尔电流。虽然这些横向电荷电流没有被量子化，它们的感应与零纵向电荷电流一起是TI对泵浦纯自旋电流的独特电响应，不能被SO耦合但拓扑平凡的系统所模仿。在相应的两端不均匀的TI |FM| TI纳米结构中，我们成像了TI内局部自旋和电荷电流的空间分布，这说明输运局限于手性自旋过滤边缘态，同时揭示了TI周围存在界面自旋和电荷电流|FM接口和穿透到大量的TI在一些短的距离。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic quantized charge pumping with tunable-barrier quantum dots: a review of current progress
在奈米电子电路中，对个别载流子的精确操控，是其最基本量子特性--元电荷的普适性与不变性--实际应用的基础。电荷泵从控制连接到源极和漏极引线的纳米结构的参数的周期性外部调制产生净电流;在量化泵浦的状态中，电流作为控制参数的函数以$q_e f$的步长变化，其中$q_e$是电子电荷，并且$f$是调制频率。近年来，基于具有可调隧道势垒的半导体量子点的稳健且精确的量子化电荷泵已经被开发出来。这些器件允许在许多数量级上调制点和引线之间的电荷交换速率，并且能够捕获远离与引线平衡的精确数量的电子。相应的非绝热泵浦协议集中在理解与电荷加载、捕获和释放相关联的泵浦循环的单独部分。本文综述了基于可调势垒量子点的量子化电荷泵的实现、模型和计量学应用。
2015-07-29 cond-mat.mes-hall
Pumping of vibrational excitations in a Coulomb blockaded suspended carbon nanotube
对悬浮的少孔碳纳米管量子点的低温输运谱进行了测量，发现了一个与门相关的谐波激发谱，该谱发生在库仑阻塞区。量子化的激发能对应于纳米管的纵向振动所预期的尺度。电子输运过程被确定为cotunnel辅助顺序隧穿，导致非平衡占领的机械模式。它们只出现在电子纳米管激发的尺度上的高偏置阈值之上。我们讨论模型的泵送过程，解释增强的非平衡占领，并表明它是连接到一个微妙的相互作用之间的电子和振动自由度。
2009-04-09 cond-mat.mes-hall
Energy scaling law for nanostructured materials
平衡结合能是材料和器件设计中的一个重要因素。然而，它提出了巨大的计算挑战，从纳米结构的材料。在这里，我们调查的结合能标度律从第一性原理计算。我们发现，相同的纳米结构之间的每个原子的平衡结合能可以按比例上升或下降与纳米结构的尺寸。从能量标度律，我们预测了有限的大尺寸极限的结合能每个原子。我们发现，在确定结合能的过程中存在两个相互竞争的因素：范德华系数的非加和性和纳米结构之间的中心距。为了解释细节，研究了静态多极极化率的非加性。我们发现，无论偶极极化率是可加的还是非可加的，高阶多极极化率都表现出超强的内禀非可加性。
2017-11-02 cond-mat.mes-hall
Optical pumping controls anisotropic response in semi-Dirac system
该研究突破半狄拉克系统光学响应的平衡态研究框架，通过两能带密度矩阵运动方程方法得到连续光泵浦下的准稳态解，证明调控泵浦场参数可改变探测场光电导率张量，实现选择性透射与可调双曲性。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall
Stochastic model for quantum spin dynamics in magnetic nanostructures
我们发展了一个数值模型，再现磁性纳米材料的热平衡和自旋转移机制。我们分析了相干的两粒子自旋交换相互作用和电子-电子碰撞。我们的研究是基于量子原子的方法和粒子动力学是通过使用蒙特卡罗技术。原子的相干量子演化被与巡游电子的瞬时碰撞打断。碰撞过程与局域原子波函数的量子坍缩有关。我们表明，粒子粒子之间的相互作用超出了分子场近似可以包括在这个框架。我们的模型是能够重现的热平衡和强烈的平衡现象，如超快动力学的磁化纳米材料。
2018-02-02 cond-mat.mes-hall
Equilibrium spin currents and magnetoelectric effect in magnetic nanostructures
本文讨论了非均匀磁化铁磁体中的平衡自旋流问题。利用简单的微观模型，我们解释了平衡自旋电流的物理起源。接下来，我们从具有与自旋空间中的局域旋转相关联的规范场的哈密顿量导出平衡自旋流。详细研究了几个磁系统的例子，发现在这些系统的基态中存在持续自旋电流。我们还证明了利用环附近的磁电感应电场测量平衡自旋电流的可能性。
2005-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Parasitic pumping currents in an interacting quantum dot
我们分析了几乎绝热极限下相互作用点中的电荷和自旋泵浦。通过使用非平衡格林函数技术内的时间依赖的从玻色子近似，我们分析了泵浦电流的动力学约束在无限U政权。结果表明，寄生泵浦电流的存在，由于额外的相位的约束。通过量子点的泵浦电流的行为示出在自旋不敏感和自旋敏感的情况下，自旋电子学应用相关。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Quasiparticle relaxation in superconducting nanostructures
我们研究了电子平均自由程远小于超导相干长度的“脏”超导体中非平衡准粒子的能量弛豫。低能非平衡准粒子的弛豫过程主要由声子发射控制。我们推导出相应的碰撞积分，并找到准粒子弛豫率。后者对由磁场（或磁性杂质）引起的时间反演对称性（TRS）的破缺敏感。作为发展理论的一个具体应用，我们解决准粒子捕获的旋涡和电流偏置收缩。我们表明，热准粒子的捕获可能主要发生在距离涡核，或收缩，显着超过超导相干长度。
2017-07-22 cond-mat.mes-hall
Analytical expression of geometrical pumping for a quantum dot based on quantum master equation
本文从量子主方程出发，解析地研究了单量子点与外引线连接时的非平衡量子抽运。我们表明，库仑相互作用与自旋效应在点诱导的Berry相的参数空间和这个阶段的结果在过剩的电荷转移的参数的周期性调制的铅。我们得到了相位曲率和泵浦电流曲率的解析表达式。
2013-12-13 cond-mat.mes-hall
From adiabatic to non-adiabatic pumping in graphene nanoribbons
描述了通过附着于储层的石墨烯带的非平衡双参数泵浦输运。紧束缚模型求解使用Keldysh形式主义，绝热和非绝热制度之间的交叉进行了研究。抽运直流电流通过扶手椅带显示在二维系统中常见的属性。锯齿形带中宽度依赖的直流电流，揭示了类似于二维拓扑绝缘体中的边缘状态，在绝热状态下对泵浦输运没有贡献。传播和消逝模式之间的相互作用进行了讨论。
2012-03-18 cond-mat.mes-hall
Quantized charge-pumping in higher-order topological insulators
基于面内磁场的旋转和量子自旋霍尔效应，研究了具有边-角对应的高阶拓扑绝缘体（HOTI）的量子化电荷泵.利用非平衡格林函数方法，得到了一幅比荷泵浦过程的图象。值得注意的是，我们证明了量子化的电荷泵电流是在没有体态参与的情况下实现的，并且电荷沿着样品的边界移动。此外，还研究了外部参数对泵浦电流的影响。我们发现泵浦电流的大小和方向可以通过调节引线和样品之间的耦合强度来控制。我们的工作加深了对HOTI中电荷泵的理解，并扩展了其输运性质的研究。
2022-07-12 cond-mat.mes-hall
Adiabatic Quantum Pumping of Coherent Electrons
我们回顾最近的理论计算的电荷转移通过介观器件响应缓慢振荡，空间受限，电位。讨论仅限于非相互作用的电子，并强调量子干涉和共振传输在产生几乎整数值（以电子电荷$e$为单位）的电荷传输每个周期，$Q$的作用。泵浦电荷的表达式来自系统的扩展的系统散射状态的瞬时解的时间导数。这一方面产生了调制电位对电导响应于恒定偏压的Landauer公式的影响，另一方面对广泛使用的绝热极限公式（其中调制频率小于任何电子弛豫速率）进行了修正。$Q$的表达式与简单的模型结合使用，以说明通过介观器件的谐振传输与$Q$的几乎整数值之间的密切关系，并分析通过压电效应耦合到量子信道的表面声波泵浦的电荷。\keywords {纳米结构中的干涉、量子泵浦、表面声波、共振传输。
2003-08-21 cond-mat.mes-hall
Topologically protected heat pumping from braiding Majorana zero modes
马约拉纳零模是出现在超导体拓扑相边缘的非阿贝尔准粒子。它们存在的证据已经在工程超导纳米结构的传输测量中报道。在这份手稿中，我们确定了一个拓扑保护的动力学操纵的马约拉纳零模式通过连续运输测量过程中的操作签名。具体来说，我们表明，在一个两终端的几何形状，在低温和电压偏置的终端泵送的热量的特点是由一个普遍的价值。我们表明，这一功能是固有的存在马约拉纳零模式，并讨论其对温度，电压偏置和详细的耦合接触的鲁棒性。
2018-07-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunneling current induced phonon generation in nanostructures
我们分析了两个电子态通过电子-声子相互作用耦合的隧穿结构中声子的产生。确定了产生强振动激发的条件，得到了非平衡声子占据数与外加偏压的依赖关系，提出了高振动激发能级隧穿输运的自洽理论。
2006-07-12 cond-mat.mes-hall
Geometrical pumping in spin coupled double quantum dots
基于量子主方程（QME），解析地研究了双量子点系统的非平衡泵浦，其中双量子点通过自旋耦合与两个外引线相连.每个引线都有两个可调参数，温度和化学势。利用QME方法，我们得到了QME本征态的类Berry-like相位在参数空间中的解析表达式。我们证明了Berry-like曲率在参数空间的整个区域内都是非零的。我们还证明了在单个量子点和两个孤立量子点的情况下，类Berry曲率为零。
2013-02-27 cond-mat.mes-hall
Nuclear spin pumping and electron spin susceptibilities
在这项工作中，我们提出了一个新的形式主义来评估核自旋动力学的超精细相互作用与非平衡电子自旋。为了描述超精细耦合中的二阶动力学，它足以评估电子自旋的磁化率和波动。我们的方法不依赖于电子能量尺度的分离或电子基态的特定选择，从而克服了使用基于速率方程的更传统的形式主义时可能在某些限制下出现的实际问题。
2011-03-07 cond-mat.mes-hall
Magnetostatic fields in tubular nanostructures
从理论上研究了磁性纳米管的平衡磁态和非平衡磁态所产生的非均匀静磁场。我们认为磁场产生的实际平衡态和横向和涡旋畴壁内的纳米结构。我们的计算使我们能够理解静磁场在纳米磁学中的重要性，静磁场通常被认为是均匀场。此外，我们的研究结果可以作为其他性质的未来研究的基础，如自旋波时，畴壁的调查，或磁场附近的磁性粒子的运动。
2011-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal transport and non-equilibrium temperature drop across a magnetic nanostructured interface
在自旋热电子学领域的一些当前实验中，施加穿过纳米结构界面的温度梯度，并观察到自旋相关的输运现象。然而，由于缺乏解释和知识，目前还不清楚磁性纳米结构界面上的温度下降是如何表现的，声子和电子都可能有助于热传输。我们回答这个问题的情况下，磁隧道结（MTJ）的隧穿磁塞贝克效应发生。然而，我们的研究结果可以扩展到其他纳米结构的接口以及。利用\textit{ab initio}方法，我们用格林函数方法计算了Fe/MgO/Fe-MTJ的声子热导和电子热导。此外，通过估计Fe引线中的电子-声子相互作用，我们能够计算Fe/MgO/Fe-MTJ上的电子和声子温度分布。结果表明，在Fe-MgO界面处存在电子-声子温度不平衡。因此，可能有必要修订对目前实验测量结果的解释。
2015-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-Currents and Spin-Pumping Forces for Spintronics
在介观非平衡态热力学理论的框架下，提出了自旋电子学自旋泵概念的一般定义，即与自旋自由度共轭的广义力。结果表明，在最简单的自旋电子学系统（铁磁/非铁磁金属界面）中，至少可以定义三种不同的自旋抽运力和相应的自旋电流。此外，广义力相关的铁磁集体变量也被引入在一个平等的立足点，以描述的自旋的传导电子（顺磁自旋附着在$s$带电子）和铁磁序参量的共存。这两种磁自由度之间的动力学耦合，并解释了自旋转移效应。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall
Resonant excitation of the spin-wave current in hybrid nanostructures
利用非平衡统计算符方法（NSO），研究了半导体/铁磁绝缘体混合结构中的自旋输运。我们已经分析了有效参数的近似，当每个考虑的子系统（传导电子，磁振子，声子）的特征在于其有效温度。我们建立了描述由传导电子的共振激发自旋系统和铁磁绝缘体中的非均匀热场引起的自旋波电流的宏观方程。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
Photon-assisted transport in semiconductor nanostructures
在这篇综述中，我们专注于电子输运通过半导体纳米结构，这是由交流电场驱动。沿着评论，我们描述了不同的纳米结构，如共振隧穿二极管，超晶格或量子点，以及所需的理论工具来描述所观察到的功能可用的实验信息。这些理论工具，例如，Floquet形式主义，非平衡格林函数技术或密度矩阵技术，适合于处理与光子辅助传输问题，其中不同方面的相互作用，如非平衡，非线性，量子限制或电子-电子相互作用引起许多有趣的新现象。沿着评论，我们给出了许多例子，证明了使用适当的交流场来控制/操纵半导体纳米结构中的相干量子态的可能性。
2003-10-31 cond-mat.mes-hall
Direct observation of non-equilibrium spin population in quasi-one-dimensional nanostructures
对两种自旋物质的相互作用能级之间的相互作用的观察受到连续跟踪能级的困难的限制，因此量子线中的自旋输运仍然没有得到很好的理解。我们提出了一个直流电导功能的非平衡输运制度，一个直接的迹象表明，第一个一维子带填充主要是由一个自旋物种。这种反常自旋布居数随磁场和源漏偏置的变化是直接测量的。我们显示的源极-漏极偏置改变自旋极化在半导体纳米线，提供了一个完全电气的方法，创建和操纵自旋极化以及自旋极化电流。
2010-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Mechanical Simulation of Electronic Transport in Nanostructured Devices by Efficient Self-consistent Pseudopotential Calculation
提出了一种新的经验赝势计算方法，利用周期性边界条件模拟偏压下的百万原子纳米结构半导体器件。为了处理非平衡条件，我们不直接计算源、漏散射态，而是采用体能带线性组合方法计算定态，然后根据基于弹道输运和隧穿输运的物理见解，采用近似的势垒劈裂顶（TBS）方案，将定态波函数分解为源、漏注入散射态.然后根据源/漏费米能级占据分解的电子散射态，以产生占据的电子密度，然后将其用于求解电势，形成自洽回路。在一维有效质量模型下，通过与直接散射态计算结果的比较，对TBS进行了检验。在三维22 nm双栅超薄体场效应晶体管的研究中，通过比较TBS-极化结果与非平衡格林函数紧束缚结果，也进行了测试。我们预期，只要势垒区中的电势比波函数振荡更平滑，并且如果它没有局部最小值，则TBS方案将起作用，因此不存在如共振隧穿二极管中的多重散射，并且当三维问题可以表示为准一维问题时，例如，在变量分离近似中。使用我们的方法，百万原子的非平衡纳米结构器件可以在单处理器计算机上模拟与模拟。
2010-11-02 cond-mat.mes-hall
Crystal field effects on spin pumping
“自旋泵浦”是通过与时间相关的磁化将自旋角动量注入到与自旋混合电导成比例的相邻正常金属中。我们研究了晶体场形式的静电相互作用对绝缘体与金属界面处的交换耦合局部矩产生的泵浦自旋电流的作用。晶体场使自旋电流各向异性，这意味着绝缘体的自旋混合电导|正常的金属双层取决于晶体切割和取向。我们解释界面的“有效场”（自旋混合电导的虚部）的相干运动的平衡自旋密度在正常的金属附近引起的。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade in quantum dots under AC pumping
本文研究了在库仑阻塞条件下，外加周期性微扰时量子点的电导。定态由微扰对点电子的加热和冷却之间的平衡决定。我们分析了两种冷却机制：与冷接触的电子交换和声子发射。连同通常的线性欧姆加热的点电子，我们认为可能的影响动态本地化。上述因素的组合可能导致库仑阻塞峰的形状相对于通常的平衡峰的急剧变化。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Quantum noise theory for quantum transport through nanostructures
我们发展了一种量子噪声方法来研究纳米结构中的量子输运。纳米结构，如量子点，被认为是人工原子，受准平衡费米子库的电子在偏置的铅。表征库中量子涨落的噪声算符通过量子朗之万方程与人工原子的阻尼和涨落联系起来。平均电流和电流噪声的储层噪声的相关性。在白噪声极限下，我们证明了即使在存在诸如库仑阻塞等相互作用的情况下，量子噪声方法也可以精确地计算电流和电流噪声。作为一个典型的应用，研究了通过单个量子点的平均电流和电流噪声。
2008-06-05 cond-mat.mes-hall
Non-Equilibrium and Quantum Coherent Phenomena in the Electromechanics of Suspended Nanowires
电子和机械自由度之间的强耦合是任何纳米机电设备操作的基本要求。在这篇评论中，我们考虑这样的设备，特别是研究小隧道结纳米结构，包含一个可移动的元素的形式，悬浮纳米线的属性。在这些系统中，电流和电荷可以集中到小的空间体积，导致力学和电荷传输之间的强耦合。因此，出现了各种介观现象，可用于将电流转换为机械操作。在这里，我们将特别考虑纳米机电动力学远离平衡和量子相干性的电子和机械自由度的正常和超导纳米结构的上下文中的效果。
2009-02-26 cond-mat.mes-hall
Influence of non-equilibrium phonons on the spin dynamics of a single Cr atom
我们分析了光学产生的非平衡声子对嵌入量子点中的单个Cr原子的自旋弛豫和有效自旋温度的影响。利用三脉冲抽运探测技术，我们证明了在共振光抽运实验中测得的自旋弛豫强烈地依赖于光激发条件。我们观察到一个孤立的铬在黑暗中的加热时间短于几百个$ns$后，初始的高功率非共振激发脉冲。冷却时间大于几十个$μs$，独立的激发，在相同的实验条件下获得。我们发现，一个可调的自旋-晶格耦合依赖于非平衡声子的密度可以解释所观察到的动力学。发现低能量激发条件，其中Cr自旋态S $_z$ = $\pm$ 1可以通过非共振光激发有效地填充，通过共振光泵浦制备和读出，并在几个$μ$ s期间保存在黑暗中。
2019-11-18 cond-mat.mes-hall
Manifestly non-Gaussian fluctuations in superconductor-normal metal tunnel nanostructures
我们提出了一个介观设置，表现出强烈的和明显的非高斯波动的能量和温度时，适当地驱动出平衡。该装置由通过隧道结（I）耦合到两个超导引线（S）的正常金属岛（N）组成，形成SINIS结构，并且在准粒子隧穿的阈值电压$eV\approx2Δ$附近偏置。可以通过监测通过系统的时间相关电流来测量波动，这使得设置适合于实现允许将温度稳定到期望值的反馈方案。
2011-11-01 cond-mat.mes-hall
Mode- and size-dependent Landau-Lifshitz damping in magnetic nanostructures: Evidence for non-local damping
我们证明了纳米磁体的尺寸和特定的自旋波模式，可以解释层内横向自旋泵理论的有效阻尼的强烈依赖性。有效的Landau-Lifshitz阻尼是在小至100 nm的单个隔离纳米磁体中光学测量的。测量是通过使用一种新的外差磁光微波显微镜前所未有的灵敏度。实验数据揭示了多个驻波自旋波模式，我们确定通过使用微磁建模具有本地化或离域字符，一般描述为结束和中心模式。这两种模式的阻尼参数取决于纳米磁体的尺寸以及被激发的特定自旋波模式，其值相对于延伸膜的测量值提高了多达40%。与基于光刻引起的边缘损伤的特设考虑的预期相反，端模的阻尼随着纳米磁体的尺寸减小而减小。的数据与理论一致的阻尼所造成的层内横向自旋电流的流动驱动的磁化曲率。这些结果对纳米级自旋电子器件如自旋扭矩转移磁性随机存取存储器的性能具有重要意义。
2013-03-14 cond-mat.mes-hall
Phononic heat transport in nanomechanical structures: steady-state and pumping
我们使用非平衡格林函数的相空间表示研究了纳米机械结构中声子引起的热输运。这种表示占原子的自由度，使其特别适合于小（分子）结系统的描述。我们表明，对于稳态极限，我们的形式主义正确地恢复了启发式朗道热传导耦合到热库的量子相干分子系统。我们发现由于外部周期性驱动器的非稳态热流的一般表达式。在这两种情况下，我们讨论了系统的量子热力学性质。我们将我们的形式主义应用于双原子分子结的情况。
2017-09-25 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping and rectification effects in Aharonov-Bohm-Casher ring-dot systems
我们研究了在Aharonov-Bohm通量和自旋轨道相互作用下，电荷和自旋通过与弱相互作用量子点顺序耦合的环形区域的含时输运.自旋-轨道相互作用或相应的Aharonov-Casher通量的随时间变化的调制，连同点能级的调制，即使在没有充电电流的情况下也诱导出电泵浦自旋电流。超出绝热状态的结果表明，产生了与\cos（）成比例的额外整流电流，即时变参数之间的相对相位。我们讨论的相关性，这样的长期与最近的实验上的非平衡量子点。
2008-09-30 cond-mat.mes-hall
Master equation approach to transient quantum transport in nanostructures
本文基于费米子相干态表象中的路径积分方法导出的精确主方程，提出了一种适用于纳米器件中瞬态电子动力学的非平衡量子输运理论。将精确的主方程应用于纳米器件，我们还建立了约化密度矩阵和瞬态量子输运电流与Keldysh非平衡格林函数之间的联系。该理论使我们能够研究纳米结构中的瞬态量子输运与反反应的影响，从接触，与非马尔可夫耗散和退相干被充分考虑。在应用方面，我们将该理论应用到具体的量子输运系统中，研究了在任意初始温度下的瞬态和稳态情况下，各种量子退相干和涉及非马尔可夫记忆效应的量子输运现象。
2016-11-14 cond-mat.mes-hall
Direct demonstration of decoupling of spin and charge currents in nanostructures
自旋电流和电荷电流的解耦是自旋电子学迅速发展的基本原理之一。然而，没有直接的证据表明存在这种现象。我们报道了一种新的测量方法，其中非平衡自旋布居是由铁磁体穿过隧道势垒向一维自旋通道注入电流产生的，并由一对对称放置在注入点附近的铁磁电极差分检测。我们证明了自旋电流是严格各向同性的注入点，因此，完全解耦的单向电荷电流。
2006-02-14 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory of spin transport at the interface between the superconductor and a ferromagnetic insulator
本文从理论上研究了铁磁绝缘体（FI）与超导体（SC）界面处的自旋输运。考虑一个简单的FI-SC界面模型，我们推导出的自旋电流和自旋电流噪声的微波辐射（自旋泵）或温度梯度（自旋塞贝克效应）引起的公式。我们展示了超导相干因子如何影响自旋电流的温度依赖性。我们还计算了自旋抽运引起的热平衡态和非平衡态态的自旋电流噪声，并对钇-铁石榴石-NbN界面进行了定量比较。
2019-04-15 cond-mat.mes-hall
Strain Controlled Spin and Charge Pumping in Graphene Devices via Spin-orbit Coupled Barriers
我们从理论上提出了一种基于石墨烯的绝热量子泵，具有受应变影响的内在自旋轨道耦合（SOC），其中两个时间相关的外在自旋轨道耦合势垒驱动自旋和电荷电流。我们研究了三种不同的操作模式，其中i）位置，ii）化学势，和iii）SOC的两个障碍周期性振荡，并在其平衡态的相位。我们的研究结果表明，在很大程度上依赖于所考虑的操作模式的寄生泵浦电流的幅度。我们发现，这样的设备以最高的效率和更广泛的参数范围内的障碍化学势驱动的量子泵。我们的结果还表明，通过引入应变的系统，可以抑制或增强的电荷和自旋电流分别取决于应变方向。
2017-02-01 cond-mat.mes-hall
Microcavity with saturable nonlinearity under simultaneous resonant and nonresonant pumping: multistability, Hopf bifurcations and chaotic behaviour
研究了具有饱和非线性的微腔非平衡激子-极化激元玻色-爱因斯坦凝聚体在共振和非共振同时泵浦下的光学响应。我们证明了由于激子吸收的饱和，多稳态行为的出现。在稳态泵浦下，激子和光子凝聚体的稳定周期性Rabi型振荡，以及通过调节电泵浦，通过级联的霍普夫分岔，它们向混沌动力学的转变。
2016-03-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Parallel pumping for magnon spintronics: Amplification and manipulation of magnon spin currents on the micron-scale
磁振子学和磁振子自旋电子学的目标是利用自旋波和磁振子，它们的量子，通过产生纯的全磁振子自旋电流及其与电荷输运的接口来构建基于波的逻辑网络。高效的并行数据处理和低功耗的承诺，使这一领域的自旋电子学最有前途的研究领域之一。在这种情况下，并行参数放大的过程，即，已经证明，将微波光子转换成微波频率一半的磁振子是一种通用工具。其有益的和独特的性质，如频率和模式选择性，在宽波矢范围内激发自旋波的可能性和相位相关波对的产生，使其成为自旋波产生和放大的关键方法之一。平行参量放大在微纳米结构中的应用是实现磁振子网络的重要一步。这不仅是因为放大器是构建任何扩展逻辑网络的重要工具，而且还因为并行参量放大的独特性质，例如相位相关放大。近年来，并行参量放大技术在金属微结构研究中的成功应用已有报道。它已被证明，参量放大提供了一个很好的工具来产生和放大这些系统中的自旋波。特别是，放大极大地受益于自旋波谱的离散性。这为自旋波放大和操纵开辟了新的、有趣的途径。在这篇综述中，我们对这一领域的最新发展和成就进行了概述。
2016-11-17 cond-mat.mes-hall
Effect of polariton-polariton interactions on the excitation spectrum of a non-equilibrium condensate in a periodic potential
研究了在共振和非共振光激发下，声表面波产生的周期性势场中的极化激元凝聚。在共振泵浦下，由于来自泵浦的极化激元参数散射而形成凝聚体。在这种情况下，在冷凝物的存在下的单粒子色散显示出由声学调制引起的能隙的强烈减小，表明通过极化激元密度的空间调制对表面声波势的有效屏蔽。所观察到的结果是在良好的协议与模型的基础上考虑到激子能量景观的空间依赖性的广义Gross-Pitchkii方程。在非相干的情况下，观察到非共振泵浦的s-和p-型波函数共存的非平衡凝聚体，它们具有不同的能量，对称性和空间相干性。这些凝聚态之间的能量分裂也减少相对于一个粒子的光谱低于阈值的间隙，但屏蔽效果是不太明显的情况下，由于较弱的调制的泵状态的共振泵浦系统。
2012-12-27 cond-mat.mes-hall
Magnon transport through microwave pumping
提出了铁磁绝缘体中磁振子输运的微观理论。利用微波泵浦的磁振子注入，我们提出了一种产生磁振子直流电流的方法，并展示了如何增强混合铁磁绝缘结中磁振子直流电流的幅度。为此，专注于一个单一的FI，我们第一次重温微波泵浦在有限的（室温）温度从微观角度的磁振子注入。接下来，我们将其应用到两种混合铁磁绝缘结。第一种是准平衡态的磁振子凝聚体与被微波抽运的磁振子之间的结，第二种是被抽运的磁振子与非凝聚态的磁振子之间的结。我们表明，准平衡磁振子凝聚产生交流和直流磁振子电流，而noncondensed磁振子产生基本上是直流磁振子电流。铁磁共振（FMR）极大地增加了泵浦磁振子的密度，并增强了这种磁振子电流。最后，使用微波泵浦在一个单一的FI，我们讨论的可能性，磁振子电流通过Aharonov-Casher相持续流动，即使在有限的温度。我们表明，即使在有限的温度下，在存在磁振子-磁振子相互作用的情况下，也会出现这样的磁振子电流。由于FMR的存在，它的振幅变得比凝聚磁振子电流大得多。
2015-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Unified formulation of interfacial magnonic pumping from non-collinear magnets
我们建立了一个一般的公式，自旋电流的磁振子泵之间的正常金属和磁性绝缘体的界面，有效的任何非共线的磁性配置中的线性自旋波制度。该电流通过在非平衡态下驱动系统来产生，覆盖诸如热自旋注入（自旋塞贝克效应）或通过绝缘体的照射（自旋泵浦）的自旋电压的设置。为了简单起见，我们在蜂窝拓扑铁磁体的特殊情况下说明了该公式，并涵盖了自旋Seebeck和自旋泵浦设置。我们展示了拓扑参数如何影响自旋流，并提出了一种方法，主要是从拓扑边缘磁振子的自旋泵的情况下获得的贡献。
2021-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-Markovian effects in the Quantum noise of interacting nanostructures
本文提出了非平衡导体中有限频率噪声的理论。结果表明，非马尔可夫关联是必不可少的描述量子噪声的物理。特别是，我们表明了正确处理初始系统浴相关性的重要性，以及如何使用量子主方程的形式主义来计算这些。我们的方法在相互作用系统中特别重要，并且当测量的频率大于温度和施加的电压时。在这种情况下，由于真空涨落，预计功率谱中会出现量子噪声阶跃。这在单共振能级模型和双量子点--电荷量子比特--连接到电子库的电流噪声谱中得到了说明。此外，该方法允许计算量子点中的单次计数统计，在最近的实验中测量。
2011-03-30 cond-mat.mes-hall
Ground state search, hysteretic behaviour, and reversal mechanism of skyrmionic textures in confined helimagnetic nanostructures
磁Skyrmions有可能为低功耗，高密度数据存储和处理提供解决方案。开发基于skyrmion的器件的主要挑战之一是skyrmion在受限的螺旋磁性纳米结构中的磁稳定性。通过对平衡态的系统研究，利用包含退磁效应的全三维微磁模型，证明了在零外部磁场和无磁晶各向异性的情况下，skyrmionic织构是helimagnetic薄膜纳米结构的最低能态.我们还报道了非基态平衡构型的亚稳区。我们发现，brackyrmionic纹理进行滞后行为之间的两个能量等效的skyrmionic状态具有不同的核心取向，即使在没有磁晶和退磁为基础的形状各向异性，这表明存在的Dzyaloshinskiii-Moriya为基础的形状各向异性。最后，我们表明，skyrmionic纹理核心反转动力学的布洛赫点的出现和传播。
2015-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum noise theory for phonon transport through nanostructures
我们发展了一种量子噪声方法来研究声子在纳米结构中的输运。作为声子通道的纳米结构连接到两个声子库。两个库之间的温度下降驱动声子通过通道传输。我们导出了一个量子朗之万方程（QLE）来描述声子输运与量子噪声起源于水库的热涨落。在马尔可夫近似下，利用量子线性方程（QLE）得到纳米结构的热导率$κ$，并研究了$κ$的有限尺寸效应。在这项研究中，量子噪声方法的优点在于，没有任何局部温度需要被定义为纳米结构在其非平衡态的事实。
2016-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Observation of anomalous non-Ohmic transport in current-driven nanostructures
施加到金属纳米结构的足够大的电流可以使它们远离平衡，导致以电流依赖性电阻为特征的非欧姆行为。我们的实验表明，在低温下的微观薄膜金属线的电阻对电流的线性依赖关系，并表明我们的结果是不一致的常见的非欧姆机制，如焦耳加热。随着温度的升高，线性相关性变得平滑，导致与焦耳加热一致的行为的交叉。对所观察到的行为的一个合理解释是由电流产生的声子的强非平衡分布。基于这种解释的分析表明，所观察到的反常电流依赖电阻可以提供有关纳米尺度下声子输运和电子-声子相互作用的信息。控制由电流产生的声子的性质的能力可以为优化电子纳米器件的热性能带来新的途径。
2020-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Quantum Micromagnetic Theory of Magnons in Finite Nanostructures
本文提出量子微磁理论形式体系，通过引入微磁哈密顿量量子算符并处理非均匀基态，推导出线性量子Landau-Lifshitz方程，从而完整描述有限纳米结构中磁振子谱，并应用于研究纳米盘低温热涨落。
2024-11-20 cond-mat.mes-hall
