Sublattice Segregation of Hydrogen Adsorbates in Carbon Nanotubes
最近的实验观察已经报道，氮原子可能更倾向于位于石墨烯的两个子晶格之一上，而不是随机分布。已经提出，这种偏好可以提供一种可能的途径来定制石墨烯的带隙，同时保持其优异的电子传输特性。在所提出的解释这种效应的机制中，有人认为石墨烯的传导电子介导的长程杂质间相互作用可能会导致亚晶格占据之间的不对称性。已知电子介导的相互作用不仅在N原子之间普遍存在，而且在吸附到六方结构内的特定位置（即碳原子的顶部）的杂质之间普遍存在。此外，这种相互作用是已知的，以成为更长的范围作为系统的维数降低。因此，在本文中，我们研究了在掺杂氢原子的金属碳纳米管的情况下是否出现类似的亚晶格不对称性。我们的研究结果表明，类似的亚晶格不对称性是可观察到的，甚至更明显的小直径碳纳米管与稀释浓度的吸附物，随着直径或杂质浓度的增加而减少。
2015-08-24 cond-mat.mes-hall
The influence of Gaussian strain on sublattice selectivity of impurities in graphene
在用于诱导石墨烯带隙开放的不同策略中，一种常见的做法是通过化学掺杂。虽然可以以这种方式打开间隙，但是无序诱导的散射是影响系统的导电状态中的电子迁移率的不希望的副作用。然而，如果掺杂剂与石墨烯的两个子晶格不对称地相互作用，则已知这种不期望的副作用被最小化。在这项工作中，我们提出，机械应变可以用来引入这样的亚晶格不对称性的掺杂过程中的石墨烯。我们认为，一个局部的平面外变形施加到石墨烯片可以使一个石墨烯子晶格更积极地有利于杂质吸附比其他，这可以通过改变应变参数来控制。两个互补的建模方案被用来描述的平面和变形的石墨烯片的电子结构：紧束缚模型和密度泛函理论。我们的研究结果表明，一种新的方式来选择掺杂工艺的石墨烯通过应变工程。
2016-04-21 cond-mat.mes-hall
Spin dependent photoelectron tunnelling from GaAs into magnetic Cobalt
本文研究了从GaAs薄膜到面外磁化Co薄膜的光电子隧穿电流随自旋的变化规律。由光螺旋度的变化引起的测量的自旋不对称性（A）在零施加的隧道偏压附近达到+/-6%，并且在施加到GaAs的-1.6V的偏压下下降到+/-2%。这种减少是由于光电子自旋极化的下降，结果从GaAs表面复合速度的减少。A的符号随着钴磁化方向的符号而改变。相比之下，在（Au）金膜上，A ~ 0%。
2010-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gilbert damping phenomenology for two-sublattice magnets
我们提出了一个系统的唯象描述的吉尔伯特阻尼在两个亚晶格磁体。我们的理论涵盖了从铁磁到反铁磁的所有材料。在拉格朗日经典场公式的瑞利耗散函数的方法，理论捕获内以及交叉次晶格项的吉尔伯特阻尼，参数化的2 $\times$ 2矩阵。当自旋泵入相邻导体引起耗散时，我们得到了相应的吉尔伯特阻尼矩阵的界面自旋混合电导。我们的模型再现了实验观察到的铁磁共振线宽的增强铁磁接近其补偿温度，而不需要增加吉尔伯特参数。它还预测了新的贡献，阻尼反铁磁体，并建议作为一个直接探针的亚晶格不对称性，这可能源于边界或散装的共振线宽。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Asymmetry-enriched electronic and optical properties of bilayer graphene
研究了几何调制和栅压对Bernal双层石墨烯的电学和光学响应。亚晶格中的对称性破缺、垂直于畴壁和面外轴的一维周期性导致了波函数的显著变化，如无隙拓扑保护态、具有成键和反键特性的驻波、态密度和光谱的丰富结构。波函数在纯系统中表现出良好的驻波，在几何调制系统中表现出复杂的节点结构。光吸收光谱显示出禁戒的光激发通道，突出的非对称吸收峰，和吸收结构的显着变化。这些结果提供了具有可调栅极电压的几何调制结构可以用于未来基于石墨烯的器件中的电子和光学操纵。
2018-06-12 cond-mat.mes-hall
Optical and plasmonic properties of twisted bilayer graphene: Impact of interlayer tunneling asymmetry and ground-state charge inhomogeneity
本文对不同填充因子和扭曲角$θ$下扭曲双层石墨烯（TBG）的局域光学电导率、等离子体光谱和热电性能进行了理论研究。我们的计算是基于从一个连续模型，有两个可调参数，$u_0$和$u_1$，参数化的亚晶格层间和亚晶格层间隧道速率，分别获得的电子能带结构。在这篇文章中，我们专注于两个关键方面：i）我们研究我们的结果对$u_0$值的依赖性，探索整个范围$0\leq u_0\leq u_1$ ; ii）我们考虑到TBG中存在的本征电荷密度不均匀性所产生的影响，通过计算自洽Hartree近似内的能带结构。在零填充因子处，即在电荷中性点处，光学电导率对$u_0$的值和扭转角非常敏感，而电荷不均匀性仅引起适度的校正。另一方面，远离零填充，静电屏蔽占主导地位，光学电导率明显受到电荷不均匀性的影响，最大的影响被认为是带内贡献。这些发现也反映了等离子体光谱。我们将我们的结果与文献中现有的结果进行了比较，其中上述效应i）和ii）尚未得到系统的研究。作为我们计算的自然副产品，我们得到了Drude重量和Seebeck系数。前者表现出增强的粒子-空穴不对称性，这是由于不均匀的基态电荷分布造成的。与单层石墨烯相比，后者显示出即使在低温（$\approx 5~{\rm K}$）下也显示出宽的符号变化特征，这是由于带的斜率减小。
2020-09-02 cond-mat.mes-hall
Spin Seebeck effect in magnetic junctions with a compensated ferrimagnet
Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；Advanced Science Research Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能研究开发机构先进科学研究部）；Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学喀文利理论科学研究院）；CAS Center for Excellence in Topological Quantum Computation, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学中国科学院拓扑量子计算卓越创新中心）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）
研究了补偿铁磁体/正常金属接合处的自旋Seebeck效应，通过四子格模型揭示了交换耦合不对称性导致的自旋电流生成机制，证明了其在热自旋电流生成中的独特优势。
2026-05-11 cond-mat.mes-hall
Local magnetic moment oscillation around an Anderson impurity on graphene
从理论上研究了Anderson杂质在石墨烯中诱导的自旋分辨Friedel振荡和准粒子干涉。一旦杂质变成磁性，所产生的FO变成自旋相关的，这引起了局部磁矩振荡，在掺杂情况下，其包络在实空间中衰减为$r^{-2}$。同时，在半填充时，电荷密度和局部磁矩将不振荡，而是衰减为$r^{-3}$。这种自旋分辨的FO具有亚晶格和自旋不对称性。有趣的是，半填充时的局部磁矩衰减仅发生在石墨烯的一个子晶格上，这与最近的STM实验中观察到的现象非常相似[H. Gonzalez-Herrero等人，Science 352，437（2016）]。在稳相近似的基础上，我们进一步给出了这种自旋相关的光纤陀螺的解析公式。最后，我们通过计算自旋相关的傅里叶变换局域态密度（FT-LDOS）研究了磁性杂质周围的准粒子干涉。我们的工作给出了一个全面的理解局域磁矩振荡周围的安德森杂质的石墨烯。
2019-12-04 cond-mat.mes-hall
Gap Opening by Asymmetric Doping in Graphene Bilayers
我们研究了非对称掺杂引起的石墨烯双层膜电子光谱中的能隙开放。两个替代杂质（硼受体和氮供体）和吸附的钾供体被认为是。与掺杂剂浓度的间隙演变的情况下，其中层之间的不对称性是由外部电场引起的。吸附的钾的效果是类似的电场，但替代杂质的行为完全不同，显示出较小的带隙和大的灵敏度无序和亚晶格占领。
2010-12-11 cond-mat.mes-hall
High spin polarization and circular dichroism of topological surface states on Bi2Te3
拓扑绝缘体已成功地确定了自旋分辨光电发射，但自旋极化仍然很低（~20%）。我们表明，Bi 2 Te 3的间隙表面状态是更接近全自旋极化的测量值达到80%，在费米能级。当与散装杂交时，它仍然高度自旋极化，这可以解释最近不寻常的量子干涉结果Bi 2Se 3。拓扑表面态的光电子角分布显示出较大的圆二色性，其不对称性约为20%，其符号对应于所测量的自旋。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall
Spin pumping and shot noise in ferrimagnets: bridging ferro- and antiferromagnets
新技术和基础物理学前景的结合引发了人们对磁体中纯自旋输运的巨大兴趣，从铁磁体开始，扩展到反铁磁体和亚铁磁体。本文从理论上研究了亚铁磁体$|$非磁性导体界面上的自旋输运。所得到的自旋电流表达式包括内以及跨亚晶格项，这两者都是必不可少的定量理解的自旋泵。直流电流被发现是敏感的两个亚晶格磁化和移动电子之间的界面耦合的不对称性，特别是对反铁磁体。我们进一步发现，伴随的散粒噪声提供了一个有用的工具，探测准粒子自旋和界面耦合。
2017-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Boundary-induced violation of the Dirac fermion parity and its signatures in local and global tunneling spectra of graphene
石墨烯中的扩展缺陷，如线性边缘，打破了平移不变性，也可能对这种材料中无质量的Dirac类准粒子的对称性产生影响。本文探讨了一个破碎的狄拉克费米子宇称的框架内的有效边界条件不同，从贝里蒙德拉贡质量禁闭的锯齿形边缘的后果。宇称破缺反映了亚晶格结构的不对称性，并与先前预测的时间反演对称边缘态密切相关。我们计算了边缘态的局部和全局密度，并表明它们具有特定的极化，在某种程度上类似于自旋极化材料。宇称的缺乏导致边缘态性质中的非分析粒子-空穴不对称性。我们用我们的研究结果来解释最近观察到的隧道光谱在石墨烯封端。我们还提出了一种基于石墨烯的隧穿器件，其中粒子-空穴不对称边缘态导致强非线性电导-电压特性，这可用于操纵隧穿输运。
2009-05-04 cond-mat.mes-hall
Observation of a temperature dependent asymmetry in the domain structure of a Pd doped FeRh epilayer
用X射线光电子发射显微镜观察到α（3at.%）中铁磁和反铁磁相共存钯掺杂的FeRh外延层。通过定量分析得到的图像，我们观察到，作为外延层变换有一个变化，在磁畴对称性从主要是在较低的温度下通过到一个相等的加权组合的四重和二重对称性在较高的温度。据推测，降低的对称性伊辛样的双折射相驻留在近表面的外延层。这种行为是不同的未掺杂的FeRh，这表明对称性的变化是由纳米级FeRh膜中的竞争结构和电子相互作用加上化学掺杂无序的影响所驱动的。
2014-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal Hall responses in frustrated honeycomb spin systems
研究了自旋受抑系统中磁振子在温度梯度作用下的几何响应。虽然Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）的相互作用通常被纳入，以获得几何非平凡的磁振子带，在这里，我们研究热霍尔磁振子的响应，不依赖于DM的相互作用。具体来说，我们专注于受挫自旋系统与亚晶格自由度，并表明，一个非零的Berry曲率需要打破一个有效的$PT$对称性。基于这种对称性的考虑，我们以蜂窝晶格上的$J_1$ - $J_2$ - $J_2^\prime$ Heisenberg模型为例进行了研究，并证明了当在两个亚晶格之间引入磁场和非对称性时，处于螺旋相的磁振子支持热霍尔效应.我们还表明，通过温度梯度驱动磁振子会诱导自旋电流的产生（即，磁振子自旋能斯特效应）在$J_1$ - $J_2$ - $J_2^\prime$ Heisenberg模型中。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductivity low-energy asymptotics for monolayer graphene
研究了含有短程杂质的单层石墨烯中的电子散射问题。该模型的主要新颖之处在于2+1维Dirac方程中缺陷势的带不对称性。如果缺陷破坏了子晶格之间的对称性，这种不对称性自然出现。我们在本文中的目标是考虑到由于缺陷的存在而产生的局部带不对称违反。我们分析了单层石墨烯中电子散射对电子输运参数的影响。所提出的δ-壳层势模型的S-矩阵的显式精确公式使我们能够研究诸如散射相、输运截面、输运弛豫时间和电导率等特性在小费米能值下的渐近行为。计算结果与实验数据吻合较好，表明所考虑的模型是合理的。
2013-05-28 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Charge, Spin and Valley Hall Effects in Disordered Graphene
上世纪80年代初发现的整数量子霍尔效应，具有$e^2/h$倍数的霍尔电导的高度精确的量子化值，是由磁场和无序驱动的物质的拓扑状态的第一个迷人的表现，并且与非耗散电流的形成有关。2005年，在强自旋轨道耦合和外磁场消失的条件下，人们预言了自旋霍尔效应和量子自旋霍尔效应等新现象。最近，塞曼自旋霍尔效应和谷霍尔拓扑电流的形成已经分别在时间反转或反转破环条件下被引入基于石墨烯的系统。本文从量子输运的二维体系统（通过Kubo形式）和多末端纳米结构（通过Landauer-Büttiker散射和非平衡格林函数方法）的数值模拟的角度，对无序石墨烯中的所有这些霍尔效应进行了全面的综述。与通常的二维电子气相比，石墨烯中缺陷的存在产生了更复杂的电子特征，例如电子-空穴不对称性，缺陷共振或局域杂质态之间的渗透效应，这些特征与额外的自由度（亚晶格赝自旋，谷同位旋）一起带来了更高的复杂度并扩大了输运相图。
2016-10-31 cond-mat.mes-hall
Symmetry Breaking by Interfacial Dead Layers: Observation of Forbidden Self-Induced Spin-Orbit Torque in Symmetric Ferromagnets
Indian Institute of Technology Ropar（印度理工学院罗帕尔分校）；Virginia Commonwealth University（弗吉尼亚联邦大学）；Jaypee Institute of Information Technology（贾伊皮信息技术学院）；Université de Lorraine（洛林大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), CSIC-Universidad de Zaragoza（阿拉贡纳米科学与材料研究所 (INMA)，西班牙科学研究中心-萨拉戈萨大学）；Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度理工学院布巴内斯瓦尔分校）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）
该研究在理论上禁戒自诱导自旋轨道转矩的对称无重金属MgO/NiFe/MgO三层膜中，观测到此类转矩，确定其源于1.8 nm的底部磁性死层，通过理论计算与实验吻合，证实NiFe本征自旋霍尔电导率足够，将死层用作功能组件，建立全铁磁体SOT路径。
2026-08-11 cond-mat.mes-hall
The honeycomb lattice with multi-orbital structure: topological and quantum anomalous Hall insulators with large gaps
基于蜂窝晶格中的$p_x$ -和$p_y$ -轨道带，构造了二维拓扑绝缘体和量子反常霍尔绝缘体的最小四带模型.多轨道结构允许原子的自旋-轨道耦合，这提升了两组在位Kramers双峰$j_z=\pm\frac{3}{2}$和$j_z=\pm\frac{1}{2}$之间的简并度。由于在$Γ$和$K(K^\prime)$点处布洛赫波态的轨道角动量结构，拓扑能隙等于原子的自旋轨道耦合强度，比基于$s$ - $p$带反转机制的拓扑能隙大得多.在弱和中等自旋轨道耦合强度下，拓扑能隙是整体能隙。基于Clifford代数解析求解了能谱和本征波函数。自旋轨道耦合场$λ$、亚晶格不对称性$m$和Néel交换场$n$之间的竞争导致了$Γ$和$K (K^\prime)$点的能带交叉，从而导致了各种拓扑能带结构的跃迁.在三个能隙参数$λ$、$m$和$n$满足三角不等式的条件下，得到了量子反常霍尔态.平带也自然地出现，这允许本征态的局部构造。上述机制与几类固态半导体材料有关。
2014-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
