Spontaneous current generation in gated nanostructures
我们观察到在短栅GaAs晶体管的导电沟道中自发产生的异常直流电流。该电流的大小和方向主要取决于施加到栅极的电压。我们建议，它是由热电子从门，放松通过声子发射注入。声子然后从沟道中不对称分布的杂质激发次级电子，这导致观察到的电流。
2004-11-24 cond-mat.mes-hall
Gate-tunable valley currents, non-local resistances and valley accumulation in bilayer graphene nanostructures
利用线性响应区的输运理论Büttiker-Landauer公式，计算了反转对称性破缺的双层石墨烯纳米结构的谷电流和非局域电阻.结果表明，当费米能处于狄拉克点附近时，双层石墨烯纳米结构中的反转对称性破缺导致非局域四端电阻显著增强，谷电流比传统电流强数倍.研究了在费米能量为零时，局域电阻和非局域电阻随栅电压变化的比例关系，发现满足幂律。研究了四端双层石墨烯纳米结构中存在反转对称破缺时的谷速度场和谷积累。谷速度和非局部电阻被发现与所施加的栅极电压不同的规模。单位细胞平均谷积累被发现表现出一个偶极的空间分布一致的积累所产生的谷电流。我们定义并计算{ \em谷电容}，其表征谷累积响应于施加到纳米结构的接触的电压。
2017-11-14 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
Tunneling current spectroscopy of a nanostructure junction involving multiple energy levels
采用多能级Anderson模型模拟了具有任意数量单粒子能级的纳米结构隧道结系统。利用非平衡格林函数方法，对隧道电流进行了理论研究。得到了谱函数的闭合形式，并利用它分析了双势垒结中量子点或分子的复杂隧穿电流谱。我们还发现，当考虑到与相邻量子点的库仑相互作用时，在量子点隧道结中可以观察到负微分电导。
2007-02-05 cond-mat.mes-hall
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
Nonequilibrium phenomena in adjacent electrically isolated nanostructures
我们报告的非平衡相互作用的现象，但相邻的静电分离的GaAs纳米结构。在一个外部偏置的纳米结构中流动的电流引起第二纳米结构的电路中的电子的激发。结果，我们观察到在无偏置的第二纳米结构中产生的直流电流。结果可以定性地解释在两个相互隔离的电路之间的基于声学声子的能量转移。
2008-05-06 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance in nanostructures: the role of nonuniform current
我们发展了一种计算磁性纳米结构磁电阻的方法。我们离散的磁盘在小细胞和数值求解的Landau-Lifshitz-Gilbert（LLG）方程，以获得其磁化剖面。我们认为，各向异性磁电阻（AMR）的主要来源依赖于当地的磁化。然后，我们将其作为输入，使用松弛方法数值计算电阻和电流分布。我们展示了如何磁电阻测量可以是有用的，以获得有关磁结构的信息。此外，我们得到了不同的磁配置在静态和动态制度的非均匀电流分布。
2011-12-06 cond-mat.mes-hall
Dissipationless electron transport in photon-dressed nanostructures
结果表明，场修饰纳米结构中电子与光子的耦合可以产生具有非零电流的电子-光子基态。由于电流与基态相关联，因此它在没有纳米结构的焦耳加热的情况下流动，并且是非耗散的。这种无耗散的电子输运可以在具有破缺时间反演对称性的强耦合电子-光子系统中实现，特别是在由圆偏振光修饰的量子环和手性纳米结构中。
2011-09-01 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
Spin dependent quantum interference in non-local graphene spin valves
石墨烯上自旋相关的电子输运测量对于探索可能的自旋电子学应用具有重要意义。到目前为止，石墨烯上的所有自旋输运实验都是在半经典状态下进行的，忽略了量子输运特性，如相位相干性和干涉。在这里，我们表明，在量子相干石墨烯纳米结构的非局部电压是强烈调制。使用非本地测量，我们分离的自旋相关和自旋无关的贡献的信号。我们表明，自旋相关的贡献是约两个数量级大于自旋无关的，当校正为有限的电极极化。非局域自旋信号不仅被强烈调制，而且作为所施加的栅极电压的函数而改变极性。通过局部调整收缩中的载流子密度，我们表明收缩在这种效应中起着重要作用，并表明它可以作为一个自旋过滤器设备。我们的研究结果显示了量子相干石墨烯纳米结构在未来自旋电子器件中的应用潜力。
2014-04-30 cond-mat.mes-hall
One-Dimensional Quantum Confinement Effect Modulated Thermoelectric Properties in InAs Nanowires
我们报告的电导和热电测量InAs纳米线合成的化学气相沉积。在T=40 ~ 300 K的温度范围内，获得了直径约20 nm的InAs纳米线热电势的门调制。在低温下（T< ~ 100 K），InAs纳米线的热电势和功率因数随栅电压的变化而发生振荡，电导随栅电压的变化而逐步增大。这项工作的实验表明，调制半导体纳米线的热电性能的可能性，通过峰值的1D电子态密度的扩散传输制度，在纳米结构热电研究的长期追求的目标。此外，我们指出了散射（或无序）引起的能级展宽的重要性，在涂抹出一维限制增强的热电功率因数在实际温度下（如300 K）。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall
Magnetization dynamics induced by in-plane currents in ultrathin magnetic nanostructures
超薄磁系统的性质与较厚的磁系统有质的不同，这意味着不同的物理学决定了它们的性质。我们证明，各种这样的性质可以解释自然的Rashba自旋轨道耦合在磁性系统。这一工作对基于双磁系统的下一代自旋电子器件的开发具有重要的参考价值。
2012-01-06 cond-mat.mes-hall
Noise and dissipation in magnetoelectronic nanostructures
利用磁电子电路理论研究了磁性纳米结构中的耦合电流和磁化噪声。自旋电流的波动，这取决于磁配置，被发现是一个重要的来源磁化噪声和阻尼在薄层系统。自旋阀中增强的磁化涨落可以通过它们对电阻噪声的影响来直接测量。
2009-02-22 cond-mat.mes-hall
Spin-Current-Induced Charge Accumulation and Electric Current in Semiconductor Nanostructures with Rashba Spin-Orbit Coupling
我们证明了在具有Rashba自旋轨道耦合（RSOC）的二维电子气中，具有不同自旋极化的纵向自旋电流的流动将在两端带中诱导不同的电荷积累模式，或在四端霍尔条结构中诱导不同的电流分布.对于平面内极化自旋电流，电荷将通过两个横向边缘或围绕条带结构的中心累积，而对于平面外极化自旋电流，电荷密度将通过两个横向边缘显示相反的符号，导致霍尔电压。我们的计算提供了一个新的途径，实验检测或区分纯自旋电流与各种自旋极化。
2007-10-15 cond-mat.mes-hall
Magnetoswitching of current oscillations in diluted magnetic semiconductor nanostructures
在稀磁半导体多量子阱中，由于禁闭、库仑和交换作用的相互作用，产生了强非线性输运。非线性效应包括自旋极化稳态和自持电流振荡的外观作为可能的稳定状态的纳米结构，这取决于其配置和控制参数，如电压偏置和水平分裂由于外部磁场。振荡区的大小随着阱数和能级分裂而增大。本文系统地分析了II-VI族稀磁半导体多量子阱的电荷和自旋对电压和磁场开关的响应。由于基于这些纳米结构的自旋电子器件的潜在实现，静态和时间周期性自旋极化状态的描述、它们之间的跃迁以及对电压或磁场切换的响应具有非常重要的意义。
2009-09-23 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
Quantum mechanic tunneling and efficiency of Faraday current-generating process in porous nanostructures
研究了锂嵌入C-SiO $_2$纳米复合材料的热力学和动力学。微分容量和插层动力学对纳米复合材料尺寸的依赖性。根据阻抗模型对这些过程进行了分析。基于电子隧穿进入非金属纳米颗粒的干涉阻塞的量子效应解释了所获得的结果。提出了新的电化学储能技术的设想。
2011-06-25 cond-mat.mes-hall
Coulomb blockade effects in anodised niobium nanostructures
铌薄膜线的制造使用电子束光刻与四层剥离掩模系统，随后减薄的阳极氧化。在线监测沿丝的电阻，并通过控制阳极化电压进行微调。根据室温薄层电阻，样品在低温下表现出超导或绝缘行为。对于超过6 kOhm/平方的样品，观察到库仑阻塞。样品也制成了一个单电子晶体管的几何形状与两个薄弱环节的结合角蒸发和阳极化。它们的电流-电压特性可以通过施加在重叠栅极上的电压来调制。
1997-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Detecting Spin-Polarized Currents in Ballistic Nanostructures
我们展示了一个介观自旋极化器/分析仪系统，允许自旋极化的电流从一个量子点接触在面内磁场进行测量。横向聚焦几何结构用于将电流从发射极点接触耦合到集电极点接触中。在大的面内场下，当点接触偏置到只传输一个自旋（g < e^2/h）时，集电极上的电压依赖于入射电流的自旋极化，在300 mK和7 T的面内场下，发射极和集电极的自旋极化都大于80%。
2002-06-19 cond-mat.mes-hall
Current driven "plasmonic boom" instability in three-dimensional gated periodic ballistic nanostructures
采用分布传输线模拟方法求解弹道纳米结构的输运方程，求解了周期性变化宽度的门控弹道纳米结构中的三维电子输运问题。具有变化宽度的结构允许在保持等离子体速度恒定的同时调制电子漂移速度。我们预测，在这样的结构偏置由一个恒定的电流，周期性调制的电子漂移速度，由于变化的宽度的结果，在不稳定的等离子体波的电子漂移速度，等离子体波的速度比变化从下面到上面的统一。这种不稳定性的物理性质类似于音爆，但是，在周期性调制结构中，音爆的这种模拟重复多次，导致不稳定性的更大增量。在不同宽度的截面上，等离子体的速度是恒定的，当偏置电流变化时，等离子体的不稳定模会被共振激发。这种效应（我们称之为超级等离子体激元繁荣条件）导致不稳定性的强烈增强。预测的不稳定性涉及振荡偶极电荷携带的等离子体波。等离子体激元可以有效地耦合到太赫兹（THz）的电磁辐射，由于门控结构的周期性几何形状。我们的估计表明，所分析的不稳定性应该能够实现强大的可调谐太赫兹电子源。
2015-07-30 cond-mat.mes-hall
Magnetization noise in magnetoelectronic nanostructures
通过散射理论，我们表明，在正常的电导体与纳米级铁磁体接触的自旋电流噪声增加的磁化噪声通过一个波动的自旋转移力矩。根据涨落耗散定理，自旋流中的约翰逊-奈奎斯特噪声与由于自旋泵浦而增加的吉尔伯特阻尼有关。自旋电流散粒噪声在施加偏压的存在下是在低温下的磁化噪声的主要贡献。
2005-01-13 cond-mat.mes-hall
Spin Currents in Metallic Nanostructures; Explicit Calculations
在沉积在金属衬底上的超薄铁磁体中，自旋旋进运动的激发在衬底中产生自旋电流，将角动量传输出薄膜。这种现象被称为自旋泵，并且是自旋运动的阻尼源。自旋抽运在描述其他纳米和亚纳米系统的自旋动力学中也起着重要作用。在本文中，我们提出了一种基于Kubo形式主义的方法，允许明确计算这种自旋电流及其空间变化。我们使用的形式主义，探讨在一个简单的模型系统的自旋运动所产生的自旋电流的功能。
2011-12-03 cond-mat.mes-hall
Voltage percolation thresholds evidenced in the electrical behaviour of different nanostructures
研究和讨论了三种纳米结构中的逾渗现象：前两种是纳米硅基系统，嵌入在非晶SiO2基质中的Si纳米点和由氧化纳米线网络形成的多孔硅，第三种是嵌入在非晶SiN中的多壁碳纳米管网络。在前两个系统上测量的电流-电压特性呈现具有相同形状的电压渗流阈值-电流的饱和平台区域，随后突然增加。在非晶SiN中嵌入的多壁碳纳米管网络上测得的电流-电压和电导-电压曲线呈现非周期性振荡，且与温度无关。这些振荡被解释为电压逾渗阈值。
2011-06-22 cond-mat.mes-hall
Generation and Detection of Spin Currents in Semiconductor Nanostructures with Strong Spin-Orbit Interaction
利用电子自旋存储、传输和操纵信息是自旋电子学的核心。未来自旋电子学应用的基础是在固态系统中控制自旋电流的能力。在迄今为止提出的不同平台中，具有强自旋轨道相互作用的半导体特别有吸引力，因为它们承诺使用全电子协议进行快速和可扩展的自旋控制。在这里，我们演示了半导体纳米结构中纯自旋电流的产生和测量。产生是纯电的，并且由具有强自旋轨道场的材料中的自旋动力学介导。测量是使用自旋-电荷转换技术，基于磁场对称性容易测量的电量。通过量子点接触的电导校准自旋-电荷转换，我们定量测量了多端GaAs点中的介观自旋霍尔效应。我们报告的自旋电流为174 pA，对应于34%的自旋霍尔角。
2015-05-18 cond-mat.mes-hall
Spin Currents in Semiconductor Nanostructures: A Nonequilibrium Green-Function Approach
这一章的“牛津纳米科学与技术手册：前沿和进展”评论非平衡格林函数（NEGF）的方法来模拟自旋电流的产生，运输和检测半导体纳米结构包含不同类型的自旋轨道（SO）耦合。它的教程风格-从自旋霍尔效应（SHE）领域的例子和治疗的Rashba，Dresselhaus和外在SO耦合-提供实用的配方来计算总自旋和电荷电流流出的设备，以及非平衡局部自旋密度和自旋通量内的多端纳米结构。这些量是从自旋分辨的NEGFs的知识中获得的，NEGFs可以描述弹道和扩散输运机制，同时处理室温下相关的相位相干效应或退相机制，可以用来理解最近在复杂的低维纳米结构中对介观和量子SHE的全电检测实验，以及利用相干自旋动力学对大量的“第二代”自旋电子器件进行建模。本章还提供了相关的技术和计算细节，如广泛的覆盖面：（一）延迟和更少的绿色功能的SO耦合纳米结构连接到许多电极的建设;（二）计算的自能量所引入的不同类型的电极连接到中心区域;以及（iii）用于NEGF评估的加速算法，其使得在尺寸与自旋进动长度相当的器件中进行自旋输运建模成为可能（通常几百纳米），其设定了弹道SO耦合纳米结构中的介观SHE效应预期达到其最佳量级的尺度。
2009-07-23 cond-mat.mes-hall
Imaging mesoscopic spin Hall flow: Spatial distribution of local spin currents and spin densities in and out of multiterminal spin-orbit coupled semiconductor nanostructures
我们引入了键自旋电流的概念，它描述了自旋输运的两个站点之间的晶格模型的多端自旋轨道（SO）耦合半导体纳米结构，并表示它的自旋相关的非平衡（Landauer-Keldysh）的设备的格林函数。应用该方法计算了{ \em clean}相位相干二维电子气中微观自旋流的空间分布，其中SO耦合为Rashba型，外加四根引线.连同相应的配置文件的固定自旋密度，这种可视化的相位相干自旋流使我们能够解决几个关键问题的机制，产生纯自旋霍尔电流的弹道装置的横向引线由于流动的非极化电荷电流通过其纵向引线的理解。局部自旋电流分布的关键取决于样品是否小于或大于自旋进动长度，从而证明其作为弹道多端半导体纳米结构中自旋霍尔效应的特征介观尺度的重要作用。虽然静态自旋无关的无序减少了引线中的总自旋电流的大小，但键自旋电流继续流过整个扩散2DEG样品，而不被定位为围绕其任何边界的边缘自旋电流。
2005-06-23 cond-mat.mes-hall
Edge-modulated perpendicular magnetic anisotropy in [Co/Pd]n and L10-FePt thin film wires
纳米结构磁性薄膜边缘的厚度调制对其垂直磁各向异性有重要影响。用双层抗蚀剂剥离法从[Co/Pd]20多层膜或L10-FePt膜制备具有锥形边缘的薄膜线。利用磁力显微镜和微磁学模型研究了刃口锥度对反转过程的影响。在[Co/Pd]20的各向异性是较低的锥形边缘区域切换在一个较低的反向场相比，线的中心。L10-FePt线表现出相反的行为，锥形区域表现出更高的各向异性。
2015-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Terahertz emission from silicon carbide nanostructures
首次在硅上的碳化硅纳米结构中检测到中远红外电致发光，发现纵向漏源电流通过量子法拉第效应在边缘通道诱导出3.4和0.12 THz的太赫兹辐射。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
What can we learn about the dynamics of transported spins by measuring shot noise in spin-orbit-coupled nanostructures?
本文综述了多终端半导体纳米结构中自旋极化电荷流和纯自旋电流的散粒噪声的研究进展，重点讨论了二维电子气（2DEG）器件中本征Rashba自旋轨道（SO）耦合和杂质对SO散射的影响.通过推广的量子散粒噪声的散射理论，包括完整的自旋密度矩阵的电子注入从自旋过滤电极，我们展示了如何退相干和退相过程中的自旋进动可以导致显着增强的Fano因子（噪声电流比）的自旋极化电荷电流。在四端SO耦合纳米结构中，非极化电荷电流通过纵向引线的注入不仅导致横向引线中的纯自旋霍尔电流，而且还导致非平衡随机随时间变化的电流波动。通过对横向纯自旋霍尔电流和零电荷电流，或横向自旋电流和非零电荷霍尔电流的散粒噪声的分析，揭示了区分二维电子气器件中自旋霍尔效应的内在Rashba机制和外在SO机制的独特实验工具.最后，我们讨论了在弹道四端Aharonov-Casher环中量子干涉驱动的自旋霍尔效应中横向自旋和零电荷流的散粒噪声。
2009-04-10 cond-mat.mes-hall
Current-driven ferromagnetic resonance, mechanical torques and rotary motion in magnetic nanostructures
我们从理论上研究的检测和可能利用电流引起的机械扭矩的铁磁正常的金属异质结所产生的自旋翻转散射或吸收的横向自旋电流的铁磁。为此，我们分析了由交流电流驱动的自旋阀的直流电压信号。与最近的研究一致，这种“整流”，作为交流频率和施加的磁场的函数测量，包含关于静磁学和-动力学的重要信息。随后，我们表明，自旋转移到晶格激发的振动可以检测到的DC电压共振分裂。最后，我们提出了一个自旋转移驱动的电纳米管的概念的基础上集成金属纳米线与碳纳米管，其中的电流感应扭矩产生旋转运动。
2010-01-01 cond-mat.mes-hall
Macroscopic quantum effects of electromagnetic induction in silicon nanostructures
室温下，在n型Si（100）衬底上以霍尔几何结构制备的重掺杂硼硅纳米结构中，在边缘沟道中捕获单个磁通量量子的条件下，证明了法拉第电磁感应的宏观量子电流磁效应。结果表明，这种效果导致的外观时，只有一个恒定的磁场时，在没有外加电压或稳定的电流施加的感应电流。
2022-12-07 cond-mat.mes-hall
Magnetic Nanostructures
给出了小颗粒和薄膜的磁性特征结果。由于小团簇和薄膜中原子配位的减少，电子态和态密度改变。因此，磁矩和磁化受到影响。在隧道结中，磁性、自旋电流和超导性的相互作用特别令人感兴趣。给出了单个过渡金属团簇、团簇系综、薄膜和隧道系统的结果。讨论了介观环中隧道电流和Aharonov-Bohm效应引起的电流等有趣的行为。
2010-01-07 cond-mat.mes-hall
Charge transport through a semiconductor quantum dot-ring nanostructure
门控纳米结构的输运性质关键取决于其状态与电极状态的耦合。在单个量子点的情况下，对于给定的量子态，耦合是恒定的，或者可以通过附加的门控稍微修改。在本文中，我们考虑了一个同心点环纳米结构（DRN），并表明其输运性质可以大大修改，由于独特的几何形状。我们计算的直流电流通过DRN在库仑阻塞制度，并表明它可以有效地作为一个单电子晶体管或电流整流器。在这两种情况下的传输特性强烈地依赖于限制潜力的细节。计算进行了低和高偏置制度，后者是特别有趣的背景下，由于快速弛豫过程的电流整流。
2015-03-11 cond-mat.mes-hall
Phonon generation by current-carrying nanostructures
我们计算了由分裂门在二维电子气中定义的载流弹道量子信道的声学声子产生率。均匀和非均匀信道被认为是。特定频率和传播方向的声学声子的产生率是所施加的偏置电压的阶跃函数，本文计算了阈值电压。所发射的声子具有在阈值处显著变化的特征角分布。的产生率的电压依赖性被证明是敏感的通道的形状。因此，所发射的声子的光谱和空间分布承载关于装置附近的电子-声子耦合和关于电子光谱的特性的信息。
1998-08-26 cond-mat.mes-hall
Non-ballistic spin separator based on Y-shaped nanostructure with a quantum point contact
提出了一种基于量子点接触Y型纳米结构中自旋塞曼效应的自旋分离器的设计方案。我们的计算表明，适当地调节量子点接触势和外部磁场会导致电流的自旋分离：自旋相反的电子流过不同的输出支路。我们证明，这种效果是强大的对杂质的散射。所提出的设备也可以作为自旋检测器，其中-取决于电子自旋-电流流过其中一个输出分支。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall
Quantitative comparison of magnon transport experiments in three-terminal YIG/Pt nanostructures acquired via dc and ac detection techniques
纯自旋电流的全电产生和检测是控制磁有序绝缘体中扩散磁振子输运的一种很有前途的方法。我们定量地比较了两种测量方案，这允许测量的磁振子自旋输运的三端设备的基础上的钇铁石榴石薄膜。我们证明了基于电流反转技术的直流充电电流方法和利用一次和二次谐波锁定检测的交流充电电流方法都可以有效地区分电注入和热注入磁振子。此外，这两种测量方案允许调查的调制磁振子运输所引起的一个额外的直流充电电流施加到中心调制器条。然而，虽然在低调制器充电电流这两种方案产生相同的结果，我们发现明确的差异高于一定的阈值电流。这种差异源于调制器电流对磁振子电导的非线性效应。
2020-08-04 cond-mat.mes-hall
Current-induced two-level fluctuations in pseudo spin-valves (Co/Cu/Co) nanostructures
在室温下，10^7 A/cm ^2的自旋极化电流可以触发嵌入电沉积纳米线（直径约40 nm，长度6000 nm）中的伪自旋阀柱Co（10 nm）/Cu（10 nm）/Co（30 nm）的磁化状态的两级波动。在平行和反平行磁化状态的停留时间的统计特性揭示了两种效果与定性不同的依赖于电流强度。电流似乎具有确定为均衡这些时间所需的偏置场的场的效果。当电流极性反转时，偏置场改变符号。在这个电场中，10^7 A/cm ^2的电流密度的作用是将开关的平均时间降低到微秒范围。这种效应与电流的符号无关，并且可以用磁化的有效温度来解释。
2003-11-11 cond-mat.mes-hall
Non-equilibrium current and electron pumping in nanostructures
讨论了一种研究介观器件中非平衡态电子输运的数值方法。该方法是基于运营商的运动方程的解决方案，使用高效的切比雪夫时间传播技术。它的特殊之处是算子的传播时间向后。以这种方式，资源消耗与用于表示系统的状态的数量成线性比例。这使我们能够计算电流的非相互作用的电子在大型的一维，二维和三维的铅设备配置与时间相关的电压或电位。我们讨论的电子泵装置和无序系统，在那里我们发现瞬态行为，存在了很长一段时间，可以访问实验的方法和目前的结果的技术方面。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-induced circulating currents in a semiconductor nanostructure
在零磁场条件下，计算了量子点中单个电子自旋的自旋-轨道相互作用所产生的循环轨道电流，以及它们对电子自旋的总磁矩（自旋和轨道）的影响.电流由电子态的传导和价包络函数的相干叠加主导，在量子点内平滑地变化，并且在点中心和边缘之间的大约一半处达到峰值。因此，自旋对磁矩的贡献的空间结构（其在点中心处达到峰值）与轨道贡献的空间结构有很大不同。即使当自旋和轨道磁矩抵消时（对于$g=0$），自旋也可以与例如来自其他自旋的局部磁场强烈地相互作用，这对自旋寿命和自旋操纵具有影响。
2014-05-06 cond-mat.mes-hall
Shuttle Instability in Self-Assembled Coulomb Blockade Nanostructures
我们研究了一个简单的模型，自组装，室温库仑阻塞纳米结构包含一个金属颗粒或软分子连接到两个金属电极的颗粒。在10 - 100 GHz的周期性晶粒振动的自激被示出是可能的足够大的偏置电压，导致一种新的离散电荷转移和通过纳米结构的电流成比例的振动频率的“穿梭机制”。对于弱机电耦合的情况下，分析方法的开发，连同蒙特卡罗模拟表明，梭不稳定性的结构与高结电阻导致滞后的电流-电压特性。
1998-06-08 cond-mat.mes-hall
Disentangling spin, anomalous and planar Hall effects in ferromagnetic/heavy metal nanostructures
铁磁（FM）/重金属（HM）纳米结构可用于所提出的磁电自旋轨道逻辑中的磁状态读出，通过局部注入自旋极化电流并通过自旋霍尔效应测量自旋-电荷转换。然而，这种局部配置易于产生寄生信号。在这项工作中，我们解决了寄生霍尔效应，可以污染这些FM/HM T形纳米结构的自旋霍尔信号。在我们的Co 50 Fe 50/Pt纳米结构中最显著的霍尔效应是平面霍尔效应和在FM纳米线中产生的反常霍尔效应。我们发现，平面霍尔效应，引起的不对准之间的磁化和电流方向的FM线，表现为在测量的基线电阻的偏移，但不改变自旋霍尔信号。相反，由FM内的充电电流分布引起的异常霍尔效应增加到自旋霍尔信号。然而，通过适当设计装置，使分流效应最小化，可以使该效应不显著。我们的结论是，在FM/HM纳米结构的局部自旋注入是一个合适的工具，用于测量自旋霍尔信号，因此，在未来的自旋为基础的逻辑磁状态读出的有效方法。
2021-03-06 cond-mat.mes-hall
Spin splitting and switching effect in a four-terminal two-dimensional electron gas nanostructure
本文研究了一个四端二维电子气系统中的自旋分裂效应，该系统由两个表面金属栅和一个外部垂直磁场产生两个势垒。计算结果表明，通过调节施加在栅上的电压，注入的自旋非极化电流可以高效率地分裂成不同的自旋电流。分流电流分别从不同的输出引线流出几何结构。输出的自旋自由度可以通过简单地调节栅极上的电压来控制。这种现象是势垒、塞曼分裂和边缘电流三种效应共同作用的结果。此外，通过调节栅极上的电压，可以切换一端中的电流的流出自旋。因此，这些特征打开了通过应用四端子2D电子气系统来制造自旋滤波器或开关器件的可能性。
2018-12-06 cond-mat.mes-hall
Chiral spin textures creation and dynamics in a rectangular nanostructure
本文研究了通过自旋极化电流使矩形纳米结构磁化反转，以产生孤立的skyrmion、antiskyrmion及其对，并利用Thiele方程等分析了其动力学、稳定性条件及78 nm的间距阈值。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall
Calculation method of spin accumulations and spin signals in nanostructures using spin resistors
自旋输运的理解和计算是自旋电子学器件发展的基本要素。本文提出了一种简单的方法来解析计算复杂系统中的自旋积累、自旋电流和磁阻。这既可以用于多层的CPP实验，也可以用于由半导体、氧化物、金属和碳同素异形体制成的多末端纳米结构。
2015-06-08 cond-mat.mes-hall
Meissner-Ochsenfeld effect in semiconductor nanostructures with negative-U shells
Ioffe Institute（约费研究所）
本研究在室温下首次验证了半导体纳米结构中负U壳层的迈斯纳-奥赫森费尔德效应，并通过磁化响应和电动势测量揭示了其非耗散传输机制。
2026-02-09 cond-mat.mes-hall
Quantum pumping with adiabatically modulated barriers in graphene
研究了两个振荡的异相栅势调制的石墨烯中的绝热量子抽运特性。的角度和能量的依赖性的泵浦电流。当高势垒比低势垒具有更强的透明性时，泵浦电流的方向可以反转，这是克莱因悖论的结果。泵浦过程的基本物理被照亮。
2009-08-03 cond-mat.mes-hall
Photocurrent in nanostructures with asymmetric antidots
研究了二维非对称散射体系统中电磁场感应的恒定电流。散射体被假定为具有一个漫射侧和另一个镜面侧的定向切割。此外，还假设了各向同性杂质散射体的存在。这个简单的模型模拟了最近数值研究的半圆盘晶格。该模型允许的动力学方程的框架中的精确解。得到了二阶电场下的静态电流响应。光电流张量包含了线极化和圆极化两种电磁场的响应。该模型具有关于杂质散射率的非解析性。
2005-12-19 cond-mat.mes-hall
Interaction effects on persistent current of ballistic cylindrical nanostructures
我们考虑清洁的圆柱形纳米结构与施加纵向静态磁场。在没有库仑相互作用的情况下，对于特定的值，场诱导简并点，在简并点处由于Aharonov-Bohm效应而发生基态的变化。库仑势引入了电子组态之间的相互作用。因此，当存在简并时，系统的基态变成多体态--无法用平均场论描述--并且打开了一个能隙。为了研究这个问题，我们提出了一个变分多参考波函数，它超越了Hartree-Fock近似。使用这种方法，除了避免交叉形成之外，还指出了电子-电子相互作用的两个其他效应：（i）库仑势的长程部分倾向于移动（避免的）交叉点在磁场中的位置，以及（ii）在（接近）简并的点处，相互作用可以驱动系统从单重态到三重态，从而在作为场的函数的基态能量曲线中引起新的实交叉点。这种交叉应该出现在各种实验中，作为系统响应的突然变化（磁导，磁致伸缩性，.）当磁场被调谐时。
2003-09-18 cond-mat.mes-hall
Current-driven Dynamics of Magnetic Skyrmion in Chiral Ferromagnetic Film with Spatially Modulated Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
研究了具有空间调制的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的手征铁磁薄膜中自旋极化电流驱动的磁skyrmion的动力学。三种情况下，包括线性，正弦，和周期性的矩形调制已被认为是增加，减少，和周期性修改的尺寸和速度的skyrmion已被观察到的微观模拟。Thiele方程很好地解释了这些现象，其中Skyrmion上的有效力是由非均匀的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用引起的。研究结果表明，利用材料工程的方法，可以通过人工调控手性铁磁薄膜中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用来调控Skyrmion的动力学行为，这对于设计基于Skyrmion的自旋电子学器件具有重要意义.
2019-01-08 cond-mat.mes-hall
Valley currents and non-local resistances of graphene nanostructures with broken inversion symmetry from the perspective of scattering theory
在线性响应区域，理论上考虑了反转对称性破缺的石墨烯纳米结构的谷电流和非局域电阻。通过求解Lippmann-Schwinger方程，计算了从理想引线组所代表的接触进入纳米结构的电子的散射态波函数，并将其投影到谷态子空间上，得到纳米结构中的谷速度场和总谷电流。在隧道制度时，费米能量是在狄拉克点能量周围的光谱间隙，反演对称性破缺被发现在强烈增强的非本地4终端Buttiker-Landauer电阻和谷电流几倍强于传统的电流。这些强谷电流是在隧道机制中电子从接触注入石墨烯的直接结果。它们是手性的，并且发生在电子从其注入纳米结构的接触附近，而不管净电流是否流过接触。它还指出，增强非局部电阻的线性响应制度是不是一个签名的谷电流所产生的电场和Berry曲率对电子速度的综合影响。
2015-09-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum kinetic theory of spin-transfer torque and magnon-assisted transport in nanostructures
从理论上研究了自旋涨落在磁结电荷输运中的作用。最近的实验，测量的电流对电偏压的非线性依赖性的动机，我们开发了一个系统的理解纳米磁性结中的电荷和自旋动力学的相互作用。我们的模型捕捉到了两个不同的功能所产生的这些波动：磁振子辅助运输和自旋转移力矩的磁导的影响。后者源于自旋电流波动引起的结中的磁失准。随着温度的降低，非弹性量子散射取代了热波动，表现出的特征使其很容易与磁振子辅助传输区分开来。
2018-11-02 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
Spin-current manipulation of photoinduced magnetization dynamics in heavy metal / ferromagnet double layer based nanostructures
自旋电流提供了一种控制静态和动态磁特性的方法，因此它们对于下一代MRAM器件或自旋扭矩振荡器至关重要。在光磁效应的背景下，操纵动力学是特别有趣的。在典型的$3d$过渡金属铁磁体如CoFeB中，光致磁化动力学的寿命被限制为大约1 ns，这例如强烈限制了利用磁振子晶体滤波装置中的波性质的机会。在这里，我们调查的潜在的自旋电流，以增加自旋波寿命的功能双层系统，由重金属（8纳米的$β$ -钽（铂））和5纳米CoFeB。由于自旋霍尔效应，当横向充电电流通过条带时，重金属层产生横向自旋电流。利用时间分辨的全光泵浦探测光谱，我们研究了这种自旋电流如何影响相邻CoFeB层的磁化动力学。我们观察到一个线性的自旋电流操纵的有效吉尔伯特阻尼参数的Kittel模式，我们能够确定系统的自旋霍尔角。此外，我们测量的自旋电流的高频模式的强烈影响。我们解释这种模式的交换占主导地位的高阶自旋波共振。因此，我们推断出强烈的依赖性的交换常数的自旋电流。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall
Counting statistics of transport through Coulomb blockade nanostructures: High-order cumulants and non-Markovian effects
最近的实验进展使得有可能实时检测单电子隧穿通过库仑阻塞纳米结构，从而允许精确测量转移电荷的数量的统计分布，即所谓的全计数统计。这些实验的进展要求一个坚实的理论平台，同样准确的计算分布函数及其累积量。在这里，我们开发了一个通用的框架，用于计算零频率电流累积量的任意订单通过纳米结构的强库仑相互作用的运输。我们的递归方法可以处理系统的许多国家以及非马尔可夫动态。我们说明了我们的方法与当前的实验相关性的三个例子：通过一个两级量子点，通过动态Franck-Condon封锁的纳米机电系统的运输聚束运输，并通过相干耦合的量子点嵌入在耗散环境中的运输。我们讨论高阶累积量的性质以及与非马尔可夫动力学相关的可能的微妙之处。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
