Pumping in an interacting quantum wire
我们研究了相互作用的一维导线中的电荷和自旋泵。我们表明，在空间和时间调制的空间周期性的潜力作为量子泵诱导直流电流分量在零偏置。由泵产生的电流受到相互作用的强烈影响。它与频率或温度具有幂律依赖性，指数由导线中的相互作用确定，而与泵的耦合仅影响幅度。我们还表明，纯自旋泵浦可以实现，没有一个磁场的存在。
2003-06-06 cond-mat.mes-hall
Dynamic localization and 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。稳态由扰动对点电子的加热和与冷接触的电子交换的冷却之间的平衡确定。我们发现，库仑阻塞峰可以有一个特殊的形状，如果加热的动态本地化的影响，这可能是这种效果的实验签名。
2004-06-22 cond-mat.mes-hall
Dynamic $0-π$ transition induced by pumping mechanism
利用Nambu $\otimes $自旋空间Keldysh格林函数方法，给出了微腔中量子点与超导导线耦合的非平衡电荷和自旋抽运理论.发现电荷流包括两部分：代表相干库珀对转移的无耗散超电流和泵浦准粒子电流。超导电流表现出动态$0-π$跃迁诱导的频率和强度的$σ_{-}$偏振激光场。这种动力学转变不受强库仑相互作用的影响。特别是当极化激光场的频率大于超导能隙的两倍时，出现了自旋电流，并且自旋电流是两个超导体之间相位差的偶函数。我们的理论是对非超导自旋电子学的一种扩展。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Pumped shot noise in adiabatically modulated graphene-based double-barrier structures
量子抽运过程伴随着相当大的量子噪声。研究了石墨烯基双势垒结构的泵浦散粒噪声特性。基于散射方法，推导了相位相干介观导体中相位相干噪声的一般表达式。结果表明，与泊松过程相比，当直流泵浦电流改变流向时，PSN显著增强，这表明克莱因悖论的影响。
2011-07-22 cond-mat.mes-hall
Spin transfer and spin pumping in disordered normal metal-antiferromagnetic insulator systems
我们考虑与金属接触的反铁磁绝缘体。金属中的自旋积累可以在反铁磁体中的交错磁场和磁化强度上引起自旋转移力矩。这些力矩与自旋泵有关：旋进反铁磁体向金属中发射自旋电流。我们研究了自旋转移力矩的各个组成部分是如何受到自旋无关的障碍和自旋翻转散射的金属。自旋守恒无序以类似于欧姆定律的方式减少了反铁磁体中的自旋与金属中的巡回自旋之间的耦合。自旋翻转散射导致自旋记忆损失与减少自旋转移扭矩。我们讨论了交错自旋流的概念，并认为它不是一个守恒量。远离界面，交错的自旋电流以不规则的方式围绕零平均值变化。一个网络模型解释了交错自旋电流的快速衰减。
2017-10-27 cond-mat.mes-hall
Decoherence in adiabatic quantum evolution - application to Cooper pair pumping
绝热控制理论的挑战之一是适当地包括耗散的影响。在这里，我们研究一个开放的二能级量子系统的绝热动力学推导出一个广义的主方程，始终考虑驱动和耗散的联合行动。我们证明了在零温极限下，基态动力学不受环境的影响。作为一个例子，我们将我们的理论应用于库珀对泵浦，这表明了基态绝热演化的鲁棒性。
2010-07-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrical detectability of magnon-mediated spin current shot noise
本文分析了典型电学探测自旋泵浦实验中磁子介导的自旋电流散粒噪声，发现其电压噪声远小于Johnson-Nyquist噪声且无法通过调节样品几何结构增强，为实验探测压缩磁子提供了指导。
2023-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Theory of Spin-Transfer and Spin-Pumping in Collinear Antiferromagnets and Ferrimagnets
本文发展了与正常金属耦合的共线磁体的非平衡量子理论，研究了自旋泵浦增强耗散、自旋转移力矩及随机涨落力矩，并推导了高温涨落-耗散定理与低温散粒噪声贡献。
2024-04-11 cond-mat.mes-hall
Quantum Scattering Theory of Spin Transfer Torque, Spin Pumping and Fluctuations
自旋转移矩和自旋抽运是自旋电子学中的两个重要的互逆现象。这些现象发生在普通金属和磁体的混合系统中。自旋转移是将金属中的自旋电流转换为磁体磁化的扭矩。自旋泵浦是旋进磁体的自旋电流发射。在这里，我们展示了一个一般的方式来理解这些影响内的量子平衡路径积分模型。我们的结果同意与已知的表达式自旋转移和自旋泵的横向（混合）电导时，没有波动。然而，在有限的温度、频率或自旋累积下，磁体也会经历波动的转矩。在经典区域，当热能大于偏压和旋进频率时，我们再现了与自旋转移和自旋泵浦相关的经典布朗-朗之万力。在低温下，在量子制度，我们表明，磁化波动不同的弹性和非弹性电子输运制度。此外，我们展示了如何额外的输运系数以外的混合电导管理的波动。这些系数中的一些与电子散粒噪声有关，因为电子的离散自旋角动量。我们估计的波动系数的清洁，隧道和无序结和绝缘磁体的情况下。我们的结果为探索低温磁化动力学和自旋热电子学开辟了一条道路。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall
Superconductivity-enhanced spin pumping: Role of Andreev resonances
我们描述了一个简单的混合超导体$|$铁磁-绝缘体结构，表现出自旋分辨的Andreev束缚态，其中动态磁化被用来探测自旋相关的物理。我们发现，在低偏置和低于$T_c$，自旋角动量的转移由外部驱动的铁磁绝缘体泵浦的自旋分辨Andreev束缚态的形成有很大的影响。我们的研究结果表明，这些束缚态捕获凝聚促进自旋流的基本物理。对于有限厚度的超导层，可比的相干长度，共振Andreev束缚态呈现高传输子隙自旋输运通道。我们指出，共振增强的子隙输运通道建立了一个原型的法布里-珀罗谐振器的自旋泵。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Optical initialization, readout and dynamics of a Mn spin in a quantum dot
我们研究了通过光抽运嵌入CdTe/ZnTe量子点中的单个Mn原子的自旋制备效率。在单个量子点中的共振光泵浦过程期间监测荧光强度的时间依赖性允许直接探测Mn自旋初始化的动态。该技术提供了在同一步骤中包括Mn自旋的制备和读出的便利。我们的测量表明，当激光共振驱动饱和的一个量子点跃迁时，在零磁场下，锰自旋初始化的效率可以达到75%，并且发生在数十个\emph{ns}范围内。我们观察到光抽运效率随点的不同而变化，并且在Voigt或Faraday结构中受到几十mT的磁场的影响。这归因于Mn位置处的局部应变分布，其主要决定了Mn自旋在弱磁场下的动力学。量子点的自旋翻转散射光子的光谱分布呈现出弱的光泵浦效率，揭示了Mn自旋交换场中激子分裂的显著自旋弛豫。
2010-03-09 cond-mat.mes-hall
Spin transport parameters in metallic multilayers determined by ferromagnetic resonance measurements of spin pumping
我们测量了自旋输运在非铁磁（NM）金属多层膜的贡献阻尼由于自旋泵从铁磁Co 90 Fe 10薄膜。多层堆叠由具有不同NM材料和厚度的NM 1/NM 2/Co 90 Fe 10（2 nm）/NM 2/NM 3组成。使用传统的理论一维扩散自旋输运的金属，我们表明，由于自旋泵的有效阻尼可以强烈影响的自旋输运性质的每个NM在多层，这允许使用阻尼测量，以准确地确定自旋输运性质的各种NM层在完整的五层堆叠。我们发现，由于其高电阻率，非晶Ta是一个差的自旋导体，尽管短的自旋扩散长度为1.0 nm，和Pt是一个优秀的自旋导体凭借其低电阻率和自旋扩散长度仅为0.5 nm。自旋霍尔效应测量可能低估了自旋霍尔角在铂假设一个更长的自旋扩散长度。
2013-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron counting in a silicon single-electron pump
我们报告的电子计数实验中的硅金属氧化物半导体量子点架构已被证明产生超过80 pA的不确定性低于百万分之30的量化电流。使用电容耦合单电子晶体管对泵入储存点的电子进行单次检测。对于n = 0，1，2，3和4，我们提取每个泵浦周期n个电子的转移的全概率分布。我们发现，从计数实验中提取的概率与直流测量在很宽的范围内的泵的直流电化学势的协议。电子计数技术也被用来确认提高稳健性的泵机制与增加静电约束的量子点。
2015-09-25 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 dynamics of positively charged excitons in Cr$^+$-doped quantum dots probed by resonant photoluminescence
我们研究了由带正电荷的II-VI族半导体量子点掺杂单个Cr $^+$离子组成的自旋系统的动力学。利用带正电荷激子与Cr $^+$自旋耦合的共振光致发光（PL）分析了主要的自旋弛豫通道。共振PL的强度通过对可以被视为纳米磁体的常驻空穴-Cr $^+$复合物的自旋的光泵浦而降低。自旋存储器可以通过非共振光激发部分擦除。这导致谐振PL信号的增加。共振PL是共圆极化的，并且对应于保存Cr $^+$自旋$\vert S_z \vert$的弛豫通道。在共振PL激发光谱的光学跃迁与Cr $^+$自旋的变化的观察允许确定的磁性原子的磁各向异性。光抽运、自相关测量和光致发光强度分布的功率依赖性表明，空穴-Cr $^+$自旋系统的有效温度受光激发的影响，并通过声子的局域产生.
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Fano-Kondo effect in a two-level system with triple quantum dots: shot noise characteristics
从理论上比较了Fano-近藤效应和Fano效应的输运性质。研究了零温下Fano-Kondo区三量子点系统的散粒噪声特性，并讨论了量子点中强电关联的影响。我们发现量子点中的库仑相互作用对Fano倾角的调制有很大的影响。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous condensation of exciton polaritons in the single-shot regime
半导体微腔中激子极化激元的玻色-爱因斯坦凝聚体是一种宏观布居的相干量子态，同时受到泵浦和衰变的影响。关于这个开放量子系统中凝聚相的基本性质的争论仍然存在。在这里，我们获得了一个新的见解自发凝聚过程中成像长寿命激子极化激元在一个高品质的无机微腔中的单次激发制度，而不平均多个冷凝实现。在这种高度非平稳的制度，冷凝物的强烈影响的“热”不连贯的水库，水库枯竭是至关重要的过渡到地面的能量和动量状态。由更多的光子激子极化激元形成的凝聚体表现出显著的光子激元诱导的密度涨落和一次一次的涨落。相比之下，更多激子准粒子的凝聚体显示平滑的密度，并且是二阶相干的。我们的观察表明，单次测量提供了一个独特的机会来研究宏观相位相干的形成过程中的量子相变在固态系统。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Numerical cookbook for electronic quantum transport at finite frequency
建立在现有的许多算法用于计算量子紧束缚模型的DC输运性质，我们开发了一个系统的方法，表示有限的频率可观的固定格林函数的系统，即大多数DC数值代码的自然输出。我们的框架允许扩展现有代码的模拟能力的一大类的可观的，包括，例如，交流电导，量子电容，量子泵浦，自旋泵浦或光辅助的散粒噪声。该理论的框架内开发的Keldysh形式主义，我们提供了明确的联系与替代（和等效）散射的方法。我们说明的形式主义与研究的交流电导在量子点接触和电子马赫-曾德尔干涉仪在量子霍尔制度。
2012-11-12 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Spin-dependent pump current and noise in an adiabatic quantum pump based on domain walls in a magnetic nanowire
研究了双畴壁磁纳米线的泵浦电流和噪声特性。通过施加具有可控相位差的缓慢振荡磁场和电场来实现调制。泵浦机制类似于具有两个振荡门的量子点泵浦的情况。当费米能级与自旋分裂共振能级匹配时，泵浦电流、散粒噪声和热流都出现峰值。泵浦电流的峰值高度是DW之间自旋分裂准稳态寿命的指标。对于尖锐的DW，从振荡场的能量吸收导致在泵浦电流中可观察到的边带形成。泵浦噪声携带的信息之间的非平衡电子和准空穴振荡散射体创建的相关属性。泵散粒噪声和热流之间的比率用作准粒子相关性的指标。
2010-01-10 cond-mat.mes-hall
Shot noise in diffusive ferromagnetic metals
我们发现，散粒噪声在一个扩散的铁磁线连接的隧道接触到两个铁磁电极可以探测本征态密度和非本征杂质散射自旋极化贡献的线导电性的极化。当电极在相反方向上完全极化时，效果更明显。虽然在这种情况下，散粒噪声对杂质散射偏振的依赖性较弱，但它受到态密度的偏振的强烈影响。对于有限的自旋翻转散射率的散粒噪声增加远高于正常状态值，并可以达到完整的泊松值时，状态密度趋于完美极化。对于平行结构，我们发现散粒噪声依赖于本征和非本征偏振的相对符号。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Fractional Charge Determination via Quantum Shot Noise Measurements
在量子化磁场和分数量子霍尔效应机制下，二维电子气中的电荷激发沿着样品的边缘以一维带状流动。这些激发（准粒子）可以是独立的或凝聚成相互作用的手性Luttinger液体。增加一个后向散射势，它将一个向前传播的准粒子反射到一个向后传播的准粒子上，将准粒子流分割并诱导出量子散粒噪声。噪声与准粒子电荷成正比，并可能受到它们之间相互作用的影响。确定的电荷对温度的依赖性，激发能，和分区将描述几个分数状态，揭示在某些情况下的普遍行为。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Noiseless manipulation of helical edge state transport by a quantum magnet
通过量子自旋霍尔绝缘体的螺旋边缘状态的电流可以由于自旋转移力矩和自旋泵浦的组合而完全传输通过磁隙区域[Meng { \em et al.}，B { \bf 90}，205403（2014）]。使用散射的方法，我们在这里认为，在这样的系统中，电流是有效地进行了电子的能量低于磁感应间隙和远低于费米能量。这具有显著的结果，例如散粒噪声的不存在、热噪声的指数抑制以及热传输的阻碍。对于两个被同一量子磁体覆盖的螺旋边缘，该器件可以充当鲁棒的无噪声电流分配器。
2015-10-19 cond-mat.mes-hall
Tuning of electron transport through a moebius strip: shot noise
我们利用格林函数技术研究了附着在两个金属电极上的莫比乌斯带的电子输运。紧束缚模型的基础上使用的参数化方法来表征电子输运通过这样的桥系统，它是观察到的传输特性显着影响（a）的横向跳跃强度之间的两个通道和（b）的条-电极耦合强度。在这种情况下，我们还描述了噪声功率的电流波动，提供了一个关键的信息，通过计算Fano因子（$F$）获得的电子相关。这种电流波动的知识为制造高效的电子器件提供了重要的思路。
2009-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Single-shot readout of the nuclear spin of an on-surface atom
该研究利用STM结合ESR实现了单个⁴⁹Ti核自旋的单次读出，发现其寿命约为秒级，阐明了核自旋的泵浦和弛豫机制，为原子组装量子比特平台发展提供了原子尺度见解。
2025-08-21 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical theory of spin-polarized shot noise in mesoscopic diffusive conductors
我们研究了三端自旋阀系统中自旋极化电流的波动，该系统由通过隧道结连接到三个铁磁终端的扩散正常金属线组成。基于自旋相关的Boltzmann-Langevin方程，我们发展了电荷流和自旋流的半经典理论，以及电流涨落的关联。在三终端系统中，我们表明，电流波动的强烈影响的自旋翻转散射在正常的金属和终端的自旋极化，这可能会指向不同的方向。我们分析了散粒噪声和互相关对自旋翻转散射率的依赖关系，在整个范围内的自旋极化和不同的磁性配置。我们的结果表明，在多终端设备的噪声测量允许通过改变铁磁终端的极化来确定自旋翻转散射率。
2004-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Damping in Ru/Co-based multilayer films with large Dzyaloshinskii-Moriya interaction
磁性材料工程的最新发展导致了具有高界面Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction）的系统的实现。因此，非共线磁孤子态或非互易自旋波动力学的形成是可以实现的。通常使用的材料基于双层重金属/铁磁体，例如，Pt/Co。这些层的特征不仅在于强的自旋，而且在于自旋泵效应和由此产生的相对大的阻尼。在这里，我们表明，相当大的界面的双金属也可以存在于基于Ru/Co的双层，其特征在于具有低自旋泵效应和低阻尼。因此，它是一个很好的候选人的动力学研究和实施的手征电子。理论计算表明，晶格的应变可以强烈地影响和控制介电常数的值。我们展示了一个系统的实验和理论比较Pt/Co和Ru/Co双层作为自旋电子和自旋轨道电子应用程序的一个值得的候选人之间的磁性材料参数。
2019-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamics revealed by correlations of time-distributed weak measurements of a single spin
我们表明，在随机输出的时间分布的弱测量的相关性可以用来研究一个单独的量子对象的动力学，与原理证明设置的基础上，由一个量子点的单自旋引起的小法拉第旋转。特别是，三阶关联可以揭示“真实的”自旋退相干，否则，这将被掩盖的非均匀加宽效应在二阶关联。这种方法的可行性在于：（1）在弱测量中，将干扰系统动力学的状态崩溃以非常低的概率发生，以及（2）将量子对象投射到已知基态的测量的一次发射用作演化的启动器或停止器，而无需如传统自旋回波中所要求的那样泵浦或相干控制系统。
2009-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
