Understanding nanoscale temperature gradients in magnetic nanocontacts
我们确定的温度分布在磁性纳米接触提交到非常大的电流密度，通常用于自旋扭矩振荡器的行为。在实验上，电流通过焦耳加热引起的电阻的二次增加与施加的温度从6 K到300 K无关。假设热激活过程，纳米接触下的涡流的电流诱导成核的实验速率的建模与150 K和220 K之间的局部温度增加一致。对实际三维几何形状的热生成和扩散进行了模拟。它们表明从电极的散热的温度无关效率，与也基本上是温度无关的纳米接触电阻引起的局部加热源相结合。对于实际的电流，我们得出结论，温度的局部增加通常是160 K，它延伸450 nm左右的纳米接触。我们的研究结果意味着，考虑到在纳米级的电流感应加热是必不可少的纳米接触系统中的磁化动力学的理解。
2012-06-25 cond-mat.mes-hall
Fluctuation-induced tunneling conduction through RuO$_2$ nanowire contacts
通过纳米接触的电子传导过程的一个很好的理解是一个关键的步骤，实现功能的纳米电子器件。我们研究了单个金属RuO $_2$纳米线（NWs）与通过简单光刻预图案化的接触Au电极之间的纳米接触的电流-电压（$I$-$V$）特性。研究了低偏压欧姆区接触电阻的温度行为和高偏压非欧姆区接触电阻的$I$ - $V$曲线。我们发现，在1- 300 K的宽温度区间内，电子的导电过程可以用涨落诱导隧穿（FIT）导电理论很好地描述。结合我们以前的工作（Lin { \it et al.}，Nanotechnology { \bf 19}，365201（2008）），其中通过精细电子束光刻制造纳米接触，我们的研究证明了FIT模型在表征电子纳米接触中的一般有效性。
2011-08-17 cond-mat.mes-hall
Local densities, distribution functions, and wave function correlations for spatially resolved shot noise at nanocontacts
我们考虑一个载流，相位相干的多探针导体，其中一个小的隧穿接触连接。我们把导体和隧穿接触作为一个相位相干的实体，并使用格林函数制定的散射方法。我们表明，在隧道接触的平均电流和电流波动是由一个有效的局部非平衡分布函数。该函数表征了导体内电荷载流子（或准粒子）的分布。它是一个精确的量子力学表达式，包含粒子通过局部部分态密度（称为注入性）的相位相干性。分析了不同系统在零温极限和有限温度下的分布函数。此外，我们详细研究了在两个不同的接触的四探针样品，其中两个探针只有弱耦合接触测量的电流的相关性。特别是，我们表明，电流的相关性是在零温度下的空间非对角注入率和发射率。这些非对角密度对波函数的相关性和波函数的相位敏感。我们考虑弹道导体和金属扩散导体。我们还分析了Aharonov-Bohm振荡的散粒噪声的相关性的导体，在没有纳米接触表现出没有通量灵敏度的电导。
1999-02-12 cond-mat.mes-hall
Quasiclassical theory of non-adiabatic tunneling in nanocontacts induced by phase-controlled ultrashort light pulses
我们从理论上研究了超短超宽带光脉冲驱动的金属纳米接触之间的自由空间或介电纳米间隙的隧穿。为了这个目的，我们开发了一个依赖于时间的准经典理论是特别适合于描述在非绝热制度的隧穿过程，当这个过程可以显着影响的光子吸收的电子移动在经典的禁止区域。首先，研究了理想半周期脉冲驱动的情况。对于不同的接触之间的距离，我们分析的主要解决方案具有准经典的波包的隧穿电子和倏逝波的电子密度的形式。对于这些解决方案中的每一个，所得到的隧穿概率被确定与该方法固有的指数精度。我们确定了两个隧穿制度之间的交叉对应于两个解决方案的依赖于场强和相互接触的距离，可以观察到在相应的行为的隧穿概率。其次，考虑到现实的时间配置文件的几个飞秒脉冲，我们表明，通过纳米间隙的电子输运的首选方向可以通过改变载波包络相位的脉冲，在协议最近的实验结果和数值模拟。我们发现的隧道概率的解析表达式，确定由此产生的电荷转移依赖于脉冲参数。此外，我们确定的时间偏移的出射电子的轨迹相对于依赖于脉冲相位的激光场的峰值，并说明当隧道过程中的非对称性字符是特别重要的。
2020-11-30 cond-mat.mes-hall
Effect of temperature on spin-transfer torque induced magnetic solitons
纳米接触中的自旋转移扭矩到扩展的磁性膜可以产生自旋波，自旋波凝聚形成耗散液滴孤子。在这里，我们报告的温度依赖性的电流和施加的场阈值液滴孤子形成，以及与液滴动力学的纳米接触的电气特性的实验研究。液滴孤子的成核需要较高的电流密度在较高的温度下，在典型的自旋转移力矩引起的静态磁状态之间的切换。磁电阻和电噪声的测量表明，孤子的不稳定性变得更加明显，随着温度的升高。这些结果对于理解热噪声对液滴孤子的影响以及控制其动力学具有重要意义。
2016-10-04 cond-mat.mes-hall
Joule Heating and Current-Induced Instabilities in Magnetic Nanocontacts
我们考虑了电子强非弹性散射极限下通过磁点接触的电流。在此极限下，接触区域的局部焦耳加热在确定点接触的传输特性方面起决定性作用。我们表明，如果一个恒定的偏置电压超过一个临界值，系统的稳态是不稳定的，周期性的，非谐波振荡的时间都通过接触和接触区域的局部温度的电流自发发展。我们的估计表明，观察这种振荡的特征频率在$10^8 ÷10^9$ Hz范围内的必要的实验条件可以很容易地满足。我们还显示了一种可能性，操纵后的磁化方向的磁性颗粒通过点接触耦合到一个散装铁磁通过激励上述热电振荡。
2006-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic transport of (001) GaAs 2D holes through a strain-induced lateral superlattice
本文报道了在一个高迁移率的（001）GaAs二维空穴系统中，在单向的、表面应变诱导的、周期性的电势调制下，观察到了弹道可磁化率振荡和正磁阻效应。电阻率极小值的位置与静电可容性条件吻合得很好。从分析的振幅的振荡，我们推导出的弹道散射时间和有效幅度的诱导周期电位看到的二维孔。
2012-08-03 cond-mat.mes-hall
Geometrical-induced rectification in two-dimensional ballistic nanodevices
该论文表明，一个二维弹道纳米器件，其中的电子气满足薛定谔方程（如在常见的半导体异质结构的量子阱）或狄拉克方程（如在石墨烯）是能够整流的电信号，如果该设备具有非均匀的截面，例如锥形配置。整流不需要pn结或不同的电极。
2012-08-18 cond-mat.mes-hall
Terahertz radiation induced ballistic electron transport in graphene
我们研究了石墨烯中的超快载流子动力学与近红外瞬态吸收测量后，强烈的半周期太赫兹脉冲激发。太赫兹电场有效地驱动载流子，在近红外区域中诱导大的透明度。使用玻尔兹曼输运方程的理论计算定量再现的实验结果。这种良好的一致性表明，强太赫兹场应促进显着的碰撞电离过程，这导致光学声子发射的抑制，并导致有效的载流子输运在石墨烯中。
2012-06-07 cond-mat.mes-hall
Ballistic transport in induced one-dimensional hole systems
我们利用未掺杂的AlGaAs/GaAs异质结制备并研究了一维弹道p型量子线。调制掺杂的不存在消除了远程电离杂质散射，并允许在宽范围的空穴密度上实现高迁移率，特别是在载流子-载流子相互作用最强的非常低的密度下。该器件具有清晰的量子化电导平台和高度稳定的栅极特性。这些器件为研究rs > 10的强相互作用体系中介观空穴系统的自旋轨道耦合和相互作用效应提供了机会。
2006-07-20 cond-mat.mes-hall
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
Spin separation in a T ballistic nanojunction due to lateral-confinement-induced spin-orbit-coupling
我们提出了一种新的自旋过滤方案，采用弹道纳米结构在二维电子气（2DEG）。该方案基本上是基于横向限制电场引起的自旋-轨道（SO）相互作用。这与其他作品采用弹道交叉和T结与传统的SO项所产生的2DEG限制的基本区别。我们讨论的后果，这种不同的方法上的磁输运性能的设备，显示过滤器在原则上可以被用来不仅产生一个自旋极化电流，但也进行电测量的自旋极化的充电电流。我们专注于单通道输运和数值研究的自旋极化的电流。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall
Anomalous Ballistic Transport in Disordered Bilayer Graphene: Dimer Vacancies induced Dirac Semimetal
我们报告了在双层石墨烯中存在随机分布的结构空位时的反常量子输运特征。通过使用一个有效的实空间Kubo-Greenwood输运方法，不同密度的二聚体与非二聚体空位的影响进行了研究，在非常大规模的无序模型。虽然非二聚体的空缺被示出诱导本地化制度，二聚体的空缺结果在一个意想不到的弹道制度，其能量窗口令人惊讶地随着杂质密度的增加而扩大。这种反常的现象被解释为在双层能带结构中形成了有效的线性色散，这是由二聚体空位驱动的对称性破缺效应引起的，并提供了一种新的高维Dirac半金属的实现.
2015-08-20 cond-mat.mes-hall
Far-infrared induced current in a ballistic channel -- potential barrier structure
我们考虑了在横向极化远红外（FIR）场存在下，弹道多模通道结构中的电子输运。沟道结构由连接到绝热加宽的长共振区组成，绝热加宽在端部具有势垒。在共振区的模式能量分离相匹配的频率，我们发现不同的峰的光电流，引起拉比振荡的模式人口。对于一个实验的情况下，其中的通道的宽度是可调的通过门，我们提出了一种方法用于重建传播模式的频谱，而不必使用一个可调FIR源。利用这种方法，可以监测随着栅极电压变化的光谱的变化。
1999-03-11 cond-mat.mes-hall
Magnetization of ballistic quantum dots induced by a linear-polarized microwave field
基于大量的理论分析和数值计算，我们证明了在二维电子气处于热平衡的介观弹道量子点中，线性极化的微波场会产生稳定的磁化强度。磁化强度与点中的电子数和微波功率成正比。中等强度的微波场在几微米大小的一个点中产生的磁化强度比持续电流产生的磁化强度大几个数量级。这种效应对温度的依赖性很弱，可以用现有的实验技术观察到。这种效果和棘轮在不对称纳米结构之间的相似之处也进行了讨论。
2006-10-25 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
Phonon-Induced Current Noise in Single-Walled Carbon Nanotubes across the Ballistic-Diffusive Crossover
本文理论研究单壁碳纳米管中声子诱导电流噪声随系统长度的变化，揭示其在弹道-扩散渡越区的标度行为，并发现扩散区噪声衰减指数为3.81，快于简单模型预测。
2025-06-03 cond-mat.mes-hall
Spin-orbit-coupling induced torque in ballistic domain walls: equivalence of charge-pumping and nonequilibrium magnetization formalisms
为了研究自旋-轨道耦合（SOC）对磁性材料自旋转移矩的影响，我们实现了两种SOC理论体系.利用“电荷泵”理论体系，我们发现了两种对弹道Ni畴壁面外自旋转移矩参数$β$的贡献.对于短DW，由交换电势的快速空间变化引起的传导电子的非绝热反射导致随着DW长度减小而迅速增加的面外扭矩。对于长DW，费米能级导电沟道各向异性，在SOC的存在下引起固有DW电阻，导致$β$对DW长度的线性依赖性。为了理解$β$在长DW极限下的这种违反直觉的发散，我们使用“非平衡磁化”形式主义来研究空间分辨的自旋转移矩。SOC引起的平面外的扭矩在弹道DWs被发现是定量一致的使用电荷泵计算表明这两种理论方法的等效性所获得的值。
2016-02-22 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations induced by ballistic snake states in a graphene heterojunction
在石墨烯中实现p-n结，结合其无质量狄拉克费米子的无间隙和手性性质，导致了许多有趣的现象的观察，如双极区的量子霍尔效应，克莱因隧穿和法布里-珀罗干涉，所有这些都涉及pn结的电子输运。沿着pn结传播的弹道蛇态被预测会引起电导振荡，表现出其扭曲的性质。然而，沿pn结的输运研究至今仅在低迁移率器件中进行。在这里，我们报告的观察电导振荡由于弹道蛇状态沿p-n界面在高品质的石墨烯封装的六方氮化硼。这些蛇态是非常鲁棒的，因为它们可以在$12$ ~ $μ$ m上传播，仅受我们的样本大小的限制，并且至少在$120$ ~K下存活。在长距离上引导载流子的能力为石墨烯基电子光学提供了关键的构建块。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall
Spin rotation for ballistic electron transmission induced by spin-orbit interaction
考虑自旋轨道相互作用，研究了电子在一维和二维弯曲波导和量子点中的自旋相关传输。我们证明了，对于通过任意结构的传输，只要电子在孤立的能量子带中传输，并且只有两个引线连接到结构上，就没有自旋极化。特别是在一维线中没有自旋极化，其自旋相关的解决方案被解析地发现。该解决方案表明自旋演化取决于导线的长度。当电子能量在第一能量子带内时，二维弯曲波导中电子传输的数值解与一维金属丝的解是一致的。在能带边缘附近存在自旋翻转的尖锐异常。
2002-01-31 cond-mat.mes-hall
Ballistic performance comparison of monolayer transition metal dichalcogenide MX2 (M = Mo, W; X = S, Se, Te) MOSFETs
利用密度泛函理论得到的具有跳跃势的原子紧束缚哈密顿量，采用全带弹道非平衡格林函数方法研究了单层MX 2（M = Mo，W; X = S，Se，Te）n沟道和p沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的输运性质.讨论了不同单层MX2 MOSFET的亚阈值斜率、漏致势垒降低（DIBL）和栅致漏漏（GIDL）。我们还报告了负微分电阻行为的可能性，在纳米级单层MX2 MOSFET的输出特性。
2014-02-13 cond-mat.mes-hall
Fluctuations of current-driven domain walls in the non-adiabatic regime
我们概述了一个一般的框架，以确定非平衡波动驱动的集体坐标的影响，并将其应用到电流驱动的域壁的纳米接触。在这种情况下，集体坐标是畴壁位置和它的手征性，分别引起动量转移和自旋转移。我们确定的电流引起的波动对应于这些过程，并表明，在小频率，它们可以被纳入两个单独的有效温度。作为一个应用，平均时间depin的磁畴壁计算和发现降低电流引起的波动。结果表明，电流引起的波动起着重要的作用，特别是在低温下的窄畴壁。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall
Thermosize voltage induced in a ballistic graphene nanoribbon junction
在温度梯度下，在由两种不同材料构成的结中感应热电电压。类似地，预期在由相同材料制成但具有不同尺寸的结（所谓的热尺寸结）中感应热尺寸电压。这是由于在具有不同尺寸的相同材料中的经典和/或量子尺寸效应的差异导致的塞贝克系数的不相似性的结果。文献中对热尺寸效应的研究主要是基于弛豫时间近似下的半经典模型或更简单的局域平衡模型，只讨论了非常一般的思想和结果，没有考虑量子输运方法和具体材料。为了使更现实的预测可能的实验验证，在这里，我们考虑弹道热尺寸结由窄和宽（$n$ - $w$）原始石墨烯纳米带与完美的扶手椅边缘，并计算电子的热尺寸电压的贡献，在室温下，通过使用Landauer形式主义。结果表明，半导体纳米带可以达到最大的热尺寸化电压，比金属纳米带的热尺寸化电压大一个数量级。在半导体的情况下，热尺寸电压形成了一个有限范围的选通条件的特征平台。我们证明，通过数值计算，每个温度差的诱导thermosize电压可以在mV/K的规模，这是足够高的实验测量。石墨烯纳米带由于其高且持久的热尺寸化电压值，预计将成为热尺寸化效应的器件应用的良好候选者。
2019-05-28 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric and thermospin transport in a ballistic junction of graphene
我们从理论上考虑一个宽的石墨烯带，其两端连接到通常具有不同温度的电子库。假设石墨烯带沉积在衬底上，这导致Rashba类型的自旋-轨道耦合。我们计算的热诱导电荷电流的弹道输运制度，以及热电电压（塞贝克效应）。除此之外，我们还考虑了石墨烯带的热诱导自旋电流和自旋极化。自旋电流一般有两个组成部分，一个平行于温度梯度，另一个垂直于这个梯度。后者对应于由于自旋能斯特效应而产生的自旋流。此外，我们还考虑了由于电子的转移，在水库之间的热流。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall
Effect of contact induced states on minimum conductivity in graphene
本文的目的是指出，接触诱导态可以帮助解释实验观察到的最小电导率的结构依赖性，即使样品是纯粹的弹道。接触诱导态类似于金属-半导体肖特基结中众所周知的金属诱导间隙态（MIGS），其通常仅穿透几个原子长度进入半导体，而穿透深度随着带隙的增加而减小。然而，在石墨烯中，我们发现这些状态穿透的距离要长得多，其数量级为接触的宽度。因此，长度小于其宽度的弹道石墨烯样品可以表现出与长度成比例的电阻，该电阻在起源上不是欧姆的，而是由接触诱导态的作用降低引起的。虽然实际样品可能不是弹道和涉及散射过程，我们的研究结果表明，这些接触引起的影响需要考虑在解释实验和最小电导率强烈依赖于所使用的结构和配置（两个与四个终端）。
2007-10-15 cond-mat.mes-hall
Interaction-induced magnetoresistance: From the diffusive to the ballistic regime
我们研究了任意T τ的二维电子电导率张量的相互作用引起的量子修正，其中T是温度，τ是输运平均自由时间。导出了一个通用公式，表示在经典传播（“弹道扩散”）方面的校正。该方法被用来计算在从扩散（T τ <<1）到弹道（T τ>1）的整个温度范围内，在经典的强横向场和光滑无序中，相互作用对磁电阻的贡献.
2003-01-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantized charge pumping by surface acoustic waves in ballistic quasi-1D channels
采用严格可解的紧束缚模型，研究了弹道式准一维量子信道中声表面波诱导电子的绝热抽运。负责声电电流量子化的单电子自由度与传输共振有关。我们研究了实验可控参数（SAW功率，栅极电压，源漏偏置，振幅和相位的次级SAW光束）上的声电电流的平台状结构的影响。结果与现有的实验观察结果一致。
2004-02-24 cond-mat.mes-hall
Acoustoelectric current and pumping in a ballistic quantum point contact
用量子方法研究了弹道量子点接触中声表面波（SAW）诱导的声电流。我们发现，电流是“泵”的类型，是不相关的阻力，即从波的电子气的动量转移。在对应于量化电导的平台的栅极电压处，电流很小。它在电导阶跃电压处达到峰值。对于短波长，峰值电流随着SAW波数的增加而振荡和衰减。这些结果与以前基于经典玻尔兹曼方程的计算相矛盾。
2000-02-13 cond-mat.mes-hall
Acoustoelectric pumping through a ballistic point contact in the presence of magnetic fields
本文计算了在垂直磁场B作用下，声表面波在弹道式点接触（PC）中产生的声电电流J。结果发现，在终端的费米能量上的电流的依赖性是强烈相关的PC电导：J是小的电导平台，并在步骤大。像电导一样，声电电流具有与没有场时相同的功能行为，但是具有重整化能量标度，其取决于磁场的强度，|B|.
2001-04-22 cond-mat.mes-hall
Shadow-wall lithography of ballistic superconductor-semiconductor quantum devices
拓扑量子位的实现需要先进的技术来容易地和可重复地在半导体纳米线中设计诱导超导性。在这里，我们介绍了一种基于阴影墙的片上制造范例，它在器件质量和再现性方面取得了重大进展。它允许实现新颖的量子器件和最终的拓扑量子位，同时消除了许多制造步骤，如光刻和蚀刻。这对于保持脆弱的混合界面的完整性和均匀性至关重要。该方法简化了具有硬感应超导能隙和弹道正常/超导结的器件的可重复制造。大的栅极可调超电流和高阶多重Andreev反射表明所产生的纳米线约瑟夫森结的特殊的一致性。我们的方法使，特别是，实现3端设备，其中零偏置电导峰出现在磁场同时在两个边界的一维杂交。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall
Zeeman ratchets for ballistic spin currents
研究了在非对称磁场和外部绝热驱动下，二维电子气中产生定向自旋极化电流的可能性。因此，我们将量子电荷棘轮的概念推广到自旋的情况。由于哈密顿量中的塞曼项，自旋向上和自旋向下的电子经历不同的有效电势，其可以被定制以在没有相应的电荷电流的情况下实现净自旋电流。我们考虑弹道，相干传输波导中定义的2DEG，其中的磁场调制是由铁磁条上的2DEG。
2006-10-31 cond-mat.mes-hall
Acoustoelectric effect in a finite-length ballistic quantum channel
本文计算了波矢为q的相干声表面波在长度为L的弹道通道中感应的直流电流。电流包含两个贡献，q中的偶数和奇数。当沟道两端的电子反射系数r_1和r_2不同时，只有在非对称沟道中才存在均匀电流。偶电流的方向不依赖于SAW传播的方向，而是在r_1和r_2互换时反转。奇电流的方向与声表面波的传播方向有关，但对r_1和r_2的互换不敏感。结果表明，只有当通道两端的电子反射系数与能量有关时，电流的贡献才不为零。电流表现出几何振荡作为qL的函数。这些振荡是SAW的相干性的标志，并且当电流由非相干声子的通量引起时被完全洗掉。并将所得结果与以前用不同方法和不同假设得到的结果进行了比较。
2000-04-26 cond-mat.mes-hall
Quantized acoustoelectric current in a finite-length ballistic quantum channel: The noise spectrum
声电电流的波动，引起的表面声波沿弹道量子信道传播，被认为是。我们专注于大波振幅的情况下，它已被实验发现，电流是量子化的，并分析了噪声谱。一个唯象描述的过程中，在一个随机的脉冲序列，提出。这种描述的重要成分是表面声波阱捕获n个电子的概率p_n。据发现，从噪声特性可以得到这些概率，也估计的电子被捕获的区域中的典型的长度尺度。
2000-11-21 cond-mat.mes-hall
Ballistic effects in a proximity induced superconducting diffusive metal
利用扫描隧道显微镜（STM），我们研究了人工制造的正常金属纳米结构与超导体接触的局域态密度（LDOS）。非常低的温度局部光谱测量（100 mK）揭示了在STM尖端的各个位置处的LDOS中在能量|E| <Delta处的良好定义的子带隙峰的存在。虽然LDOS和样品形状之间没有明显的相关性，但一些峰特征表明它们起源于正常金属结构内的准粒子束缚态（De Gennes St James态）。由样品的颗粒结构引起的电子轨迹的重聚焦可以解释在非弹道介质中观察到的空间不相关的干涉效应。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Universality of Bias- and Temperature-induced Dephasing in Ballistic Electronic Interferometers
我们在弹道Aharonov-Bohm环和Fabry-Perot型干涉仪中进行了输运测量。在这两种情况下，我们发现，在一定的偏置电压的干扰信号是反向的，可见度作为温度的函数呈指数衰减，是在一个强有力的类比与最近的电子马赫-曾德尔干涉仪的报告。通过分析数据，包括那些在以前的工作中，能量尺度的特征的失相被发现是占主导地位的干涉仪的大小依赖，这意味着存在一个普遍的行为在弹道干涉仪在线性和非线性传输制度。
2009-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Simple approach to current-induced effects -- bond weakening in metal chains
我们提出了一个简单的，第一原理的计划，计算非平衡体系统的力学性质假设一个理想的弹道分布函数的电子状态所描述的外部电压偏置。这使得快速计算的估计电流引起的应力内散装系统进行弹道电流。用Hellmann-Feynman定理计算了应力，并与非平衡自由能的导数相一致。我们说明的理论和目前的结果为一维（1D）金属链。我们发现，屈服应力的敏感性，所施加的电压同意在实验中发现的金属之间的断裂电压的顺序。特别是，金在强电流下被认为是最稳定的，而铝是最不稳定的。
2022-02-04 cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced helical mode and topological transitions in a quasi-ballistic topological insulator nanoribbon with circumferentially quantized surface state sub-bands
拓扑绝缘体（TI）纳米线（NW）的核心是绝缘的，二维自旋螺旋狄拉克费米子拓扑表面态（TSS）被周向量子化为一系列一维子带，具有新颖的拓扑物理和应用前景。通过芯部的轴向磁通量（Φ）驱动表面子带中的周期性拓扑转变，从具有整数倍带隙的狄拉克点（DP）的全部双简并转变为具有整数倍带隙的狄拉克点（DP）。（包括零）通量量子（Φ $_0$ = h/e，其中h是普朗克常量，e是电子电荷），以包含拓扑保护的，在半整数通量量子处具有恢复DP的非简并1D自旋螺旋模式。预测所得到的磁导表现出Aharonov-Bohm振荡（ABO），其最大值交替地发生在半整数或整数通量量子处（称为π-ABO或0-ABO），这取决于费米波矢量（k $_F$，周期为2π/C，C为NW周长）。在这里，我们报告了在Bi $_2$ Te $_3$ TI纳米晶体中0-ABO和π-ABO之间的这种k $_F$ -周期性交替的清楚观察（NR，矩形横截面NW）场效应器件，其在~2 μm上表现出准弹道输运（如长度无关电导，ABO振幅随温度（T）升高呈指数衰减，以及所提取的相位相干长度的1/T依赖性）。在半通量量子和零通量量子下，作为栅极电压的函数的电导也表现出明显的反相关振荡，其周期为k $_F$（周期为2π/C，当C包围费米波长2π/k $_F$的整数倍时等效），与周向量子化的表面子带一致。我们还提取了最小的费米能量和动量TSS出现的体价…
2015-03-02 cond-mat.mes-hall
Tuning the supercurrent distribution in parallel ballistic graphene Josephson junctions
本研究构建了平行石墨烯带与超导MoRe接触的可调弹道Josephson结系统，通过静电栅调控超流实空间分布，利用Fourier和Hilbert变换提取电流密度分布，提出的快速通用方法可用于精细调节Josephson结。
2023-10-18 cond-mat.mes-hall
Zeeman effect induced 0-$π$ transitions in ballistic Dirac semimetal Josephson junctions
在约瑟夫森结的夹层中具有有限动量的库珀对的结果之一是$π$结行为。有限动量可以是由于铁磁约瑟夫森结中的交换场，也可以是由于塞曼效应。本文报道了在$_{1-x}$三维狄拉克半金属基约瑟夫森结中观察到塞曼效应引起的0- $π$跃迁。来自在结的平面中施加的磁场的塞曼效应的大g因子允许将约瑟夫森结从0调节到$π$状态。这一点通过非对称超导量子干涉装置（SQUID）的外加磁场对临界电流调制的符号变化来揭示。此外，我们直接测量非正弦电流相位关系的非对称SQUID，符合弹道约瑟夫森输运模型。
2019-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Coherent Charge Transport in Ballistic InSb Nanowire Josephson Junctions
InSb超导-超导混合器件是研究Majorana模和固态器件拓扑量子计算的理想器件。弹道，相位相干超导纳米线混合器件的实验实现是工程拓扑超导电子学的必要一步。在这里，我们报告的低温传输研究约瑟夫森结设备制作的InSb纳米线生长的分子束外延，并提供了明确的证据，相位相干，弹道电荷传输通过纳米线的交界处。我们证明，我们的设备显示门可调接近诱导的超电流和多个Andreev反射的差分电导的清晰签名，表明在交界处的相位相干传输。我们还观察到周期性调制的临界电流，可以与纳米线中的弹道输运制度的法布里-珀罗干涉。我们的工作表明，通过分子束外延生长的InSb纳米线具有优良的材料质量，由这些纳米线制成的混合超导器件对于研究物质拓扑态的新物理和拓扑量子电子学的应用是非常理想的。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall
Polariton transport in 2D semiconductors: Phonon-mediated transitions between ballistic, superdiffusive and exciton-limited regimes
Philipps-Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）
本文通过考虑声子介导的谷间激子库耦合，研究了二维半导体中极化子的时空动力学，揭示了弹道、超扩散和激子限制扩散三种输运机制。
2025-07-05 cond-mat.mes-hall
Ballistic-to-hydrodynamic transition and collective modes for two-dimensional electron systems in magnetic field
近年来二维电子系统中粘性流体动力学电子流的研究对现有的输运理论提出了严重的质疑，包括弹道模型、碰撞诱导和无碰撞流体动力学。虽然自由二维电子在流体动力学到弹道学交叉处的传输理论已经很好地建立，但对于磁场中的电子来说，情况并非如此。在这项工作中，我们开发了一个解析可解的模型，描述从弹道到流体动力学输运的转变，改变磁场中的电子-电子碰撞的强度。在这个模型中，我们找到了二维电子的高频非局域电导率张量的表达式。它适用于外场频率$ω$、回旋频率$ω_c$和电子-电子碰撞频率$τ^{-1}_{ee}$之间的任意关系。我们使用得到的表达式来研究二维磁等离子体激元模式在流体动力学到弹道交叉的转变。在真正的流体动力学制度，$ωτ_{ee} \ll 1$，2DES支持一个单一的磁等离子体激元模式，不分裂在回旋谐波。在弹道状态下，$ωτ_{ee} \gg 1$，等离子体激元色散在回旋谐波处产生分裂，形成伯恩斯坦模式。一个正式的长波长展开的动力学方程（“无碰撞流体力学”）预测的第一次分裂的等离子体色散在$ω\approx 2ω_c$。尽管如此，这样的扩展未能预测零和负群速度部分真正的磁等离子体色散，完整的动力学模型是必需的。
2022-07-07 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect and ballistic transport of quasi-acoustic magnons in room-temperature yttrium iron garnet films
研究了不同厚度的镀铂钇铁石榴石（YIG）薄膜中纵向自旋塞贝克效应（LSSE）产生的自旋电流的瞬态行为。通过脉冲微波加热Pt层诱导LSSE，并使用相同层中的逆自旋霍尔效应电测量自旋电流。我们证明了LSSE的时间演化是由触发YIG/Pt界面附近热磁振子通量的热梯度的演化决定的。这些磁振子在YIG膜内以恒定的群速度弹道运动，而它们的数量在有效传播长度内呈指数衰减。能量在20 K以上的磁振子的弹道飞行是其几乎线性色散定律的结果，类似于声学声子。通过拟合随时间变化的LSSE信号，不同的膜厚度变化几乎一个数量级，我们发现，有效的传播长度实际上是独立的YIG膜厚度。我们认为这一事实的强有力的支持弹道输运方案-准声学磁振子在室温YIG的弹道传播。
2018-02-26 cond-mat.mes-hall
Incommensurability-induced sub-ballistic narrow-band-states in twisted bilayer graphene
我们研究了小角度的无公度扭曲双层石墨烯中电子的局域化性质，包括窄带制度，通过数值精确的手段。在魔角附近的窄带区域内发现了亚弹道态。这种状态是离域的动量空间，并遵循非泊松水平统计，在对比发现其弹道对应的密切相称的角度。运输结果证实了这一点：对于足够大的系统，电导随系统尺寸的亚弹道制度内的不相称的角度。我们的研究结果表明，不可逆性的影响是至关重要的窄带制度。因此，为了准确描述魔角扭曲的双层石墨烯，必须考虑一般扭曲角的不相称性质。
2021-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Role of Spin-Dependent Interface Scattering in Generating Current-Induced Torques in Magnetic Multilayers
我们提出了一个计算的电流引起的扭矩在金属磁性多层膜的磁性层的自旋相关的传输和反射特性。一个散射的形式主义是用来计算扭矩的磁-磁-磁三层，电流垂直于层，在弹道和扩散制度。
2000-06-09 cond-mat.mes-hall
Filtering of spin currents based on ballistic ring
环中的量子干涉效应为在介观尺度上控制自旋提供了合适的手段。在这里，我们应用这样的控制机制的自旋相关的输运在弹道准一维环图案的二维电子气（2DEG）。该研究基本上是基于{ \it自然}自旋轨道（SO）相互作用，一个产生于横向限制电场{（$β$项）和其他由于量子阱势，限制电子在2DEG（传统的Rashba SO相互作用或$α$项）。}我们专注于单通道运输和解决解析的自旋极化的电流。作为自旋分裂存在的一个重要后果，我们发现自旋相关的电流振荡的发生。我们通过讨论环中存在一个非磁性障碍物时的输运来分析无序的影响。我们表明，自旋极化电流时，可以诱导的未极化的电荷电流注入环中，通过专注于中心的作用，存在的障碍发挥。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall
Photogalvanic effect in monolayers of transition metal dichalcogenides
Ioffe Institute（约费研究所）
本文理论研究了过渡金属二硫属化物单层中由线偏振光直接跃迁产生的光电流，发展了考虑库仑吸引的弹道与位移贡献微观理论，发现库仑关联使弹道贡献占主导。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin transport in the presence of interfaces with strong spin-orbit coupling
在不同材料之间的界面处的反转对称性破缺产生强的界面自旋轨道耦合（ISOC），这可能影响杂化结构中的自旋和电荷输运。在这里，我们使用一个简单的解析可解模型研究在弹道近似下的各种自旋输运现象的ISOC诱导的双层金属系统。在这个模型中，通过在金属结上施加自旋相关的偏压，产生了携带自旋电流的非平衡稳态。然后使用散射矩阵方法计算物理可观测量。特别地，我们计算了自旋电流在界面处的吸收（界面自旋损耗），并研究了界面自旋电荷转换。后者由施加到结的自旋相关偏压产生的面内界面电荷电流组成，这可以被视为由ISOC介导的自旋伽伐尼效应。最后，我们证明了ISOC导致了界面自旋电流交换，即流过自旋-轨道活动界面的“初级”自旋电流必然伴随着沿界面流动的“次级”交换自旋电流，并且该交换自旋电流的极化方向垂直于“初级”自旋电流的极化方向.使用精确的自旋连续性方程，我们涉及交换效果的界面自旋损失，并认为这种效果是通用的和独立的弹道近似用于特定的计算。
2017-06-15 cond-mat.mes-hall
Current induced distortion of a magnetic domain wall
我们考虑了电流弹道式流过磁畴壁所引起的自旋力矩。除了在电子流方向上的全局压力之外，由于电子自旋在“拉莫尔”频率下的进动，扭矩具有相当大小的内部结构。结果，畴壁的轮廓被电流扭曲，并获得周期性的超结构。
2003-01-16 cond-mat.mes-hall
Spin cloud induced around an elastic scatterer by the intrinsic spin-Hall effect
类似于电流在杂质周围产生的Landauer电偶极子，自旋极化的电子云可以由自旋无关的弹性散射体附近的本征自旋霍尔效应诱导。结果表明，在杂质周围的弹道范围内，这样的云出现在Rashba自旋轨道相互作用的情况下，即使体自旋霍尔电流是不存在的。
2006-09-12 cond-mat.mes-hall
Ballistic spin transport in exciton gases
传统的自旋电子学依赖于载流子的自旋输运，例如半导体晶体中的电子。这带来了几个并发症：泡利原理阻止载流子以相同的速度移动;库仑排斥导致电子流的快速退相。自旋光电子学是传统自旋电子学的一种有价值的替代方法。在自旋光电子器件中，自旋电流由电中性的玻色子准粒子：激子或激子-极化激元携带。它们可以形成高度相干的量子液体，并在宏观距离上携带自旋。付出的代价是玻色子自旋载流子的有限寿命。我们提出的激子弹道自旋输运理论，它可以应用到一系列的系统，其中玻色子自旋输运已被报道，特别是间接激子耦合GaAs/AlGaAs量子阱。我们描述了电子和空穴的自旋轨道相互作用对激子自旋的影响，解释了外磁场引起的塞曼效应，激子共振的长程和短程交换分裂.我们还考虑了激子的非线性输运，讨论了激子自旋电流、极化电流和自旋电导率的定义。
2013-11-06 cond-mat.mes-hall
Decoherence due to contacts in ballistic nanostructures
弹道纳米结构的有源区是一个开放的量子力学系统，其向非平衡稳态的非幺正演化（退相干）由来自接触的载流子注入决定。本文的目的是提供一个简单的理论描述弹道纳米结构中的接触诱导退相干，这是建立在开放系统理论的框架内。在接触存在的情况下，活动区域的演化一般是非马尔可夫的。然而，如果由于电子-电子散射导致的接触的能量弛豫足够快，则接触可以被认为在其能量弛豫时间上变粗的时间尺度上是无记忆的，并且限流有源区的演化可以被认为是马尔可夫的。因此，我们首先推导出一个一般的马尔可夫映射存在的无记忆环境中，通过粗粒化的精确的短时非马尔可夫动力学的抽象开放系统的环境记忆损失时间，我们给出了该映射的有效性的要求。然后，我们介绍了一个模型接触有源区的相互作用，描述了一个通用的两端弹道纳米结构的接触载流子注入。从这个模型的相互作用和使用马尔可夫动力学推导出的粗粒化超过有效的记忆损失时间的接触，我们推导出的非平衡稳态分布函数的前向和后向传播状态的纳米结构的活性区域。在双势垒隧穿结构的例子中，本方法产生具有所有突出的共振特征的I-V曲线。的关系，Landauer-Büttiker形式主义也进行了讨论，以及列入散射。
2008-06-25 cond-mat.mes-hall
Strain-induced exciton mobility in layered WS2 from first principles
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本研究通过从头原理计算，揭示了单层WS₂中应变诱导的激子迁移特性，发现超球面传播和异常扩散现象，为二维材料中激子动力学调控提供了理论依据。
2025-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ballistic Thermal Transport at Sub-10 nm Laser-Induced Hot Spots in GaN Crystal
氮化镓（GAN）是一种典型的宽带隙半导体，在广泛的电子应用中起着关键作用。当器件的特征长度达到纳米级时，由于热耗散，纳米级热点处的弹道热传输将大大降低器件的性能。在这项工作中，我们开发了一种尖端增强拉曼测温方法来研究GAN中10 nm范围内的弹道热输运，同时实现激光加热和测量局部温度。拉曼光谱结果表明，从Au涂层尖端聚焦热点的温度升高高达两倍（40 K）比在裸尖聚焦区域（20 K）。为了进一步研究这种温差背后的可能机制，我们进行了电磁模拟，以产生高度聚焦的加热场，并观察到高度局部化的光学穿透，范围为10 nm。GAN衬底的声子平均自由程（MFP）因此可以通过将数值模拟结果与实验测量的温度增加进行比较来确定，所述温度增加与由模式特定热导率加权的平均MFP良好地一致，如从第一原理模拟计算的。我们的研究结果表明，声子MFP的材料可以通过实验和模拟相结合，可以找到广泛的应用在GaN基电子的热管理快速预测。
2022-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
