Skyrmions in disordered heterostructures}
本文研究了填充因子稍偏离1时,弱无序对量子霍尔区二维电子气基态的影响。发现即使在填充因子$ν=1$下也存在skyrmions和antiskyrmions。他们可能会受到这种混乱的强烈挤压。研究了温度对Skyrmion密度和尺寸的影响。
1998-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of strong electron dephasing in disordered Cu$_{93}$Ge$_4$Au$_3$ thin films
本文报道了在一系列无序的Cu $_{93}$ Ge $_4$ Au $_3$薄膜中观察到的强电子退相。一个非常短的电子退相时间具有非常弱的温度依赖性约6 K,其次是一个上升,进一步降低温度低于4 K,被发现。此外,一个ln $T$依赖,但高磁场不敏感,电阻上升持续从10 K以上下降到30 mK的薄膜中观察到。这些结果表明,一个更强的机制,可能源于耦合的传导电子的动态缺陷,这是一个非对称的退相过程。
2007-06-20 cond-mat.mes-hall
Dephasing in disordered metals with superconductive grains
本文计算了具有小晶粒浓度的无序金属的电子退相时间$τ_ϕ(T)$随温度的变化关系。在宏观超导过渡线之上,当金属中的电子是正常的时,来自晶粒的Andreev反射导致对退相速率的几乎与温度无关的贡献。在很宽的温度范围内,$1/τ_phi(T)$大大超过了正常无序导体中失相的经典理论的预测,而磁阻主要(在两个维度上)由Maki-Tompson校正,并且是正的。
2003-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Hole Spin Coherence in a Ge/Si Heterostructure Nanowire
采用快速脉冲门方法和色散读出技术测量了Ge/Si纳米线双量子点中空穴自旋的弛豫和退相。非均匀退相时间$T_2^* \sim 0.18~\mathrm{μs}$超过III-V半导体中的相应测量值一个数量级以上,正如对主要是核自旋自由材料所预期的那样。失相被观察到在时间上是指数的,这表明存在宽带噪声源,而不是高斯噪声源,这是以前在核自旋主导的失相系统中看到的。
2014-06-13 cond-mat.mes-hall
Dephasing time of disordered two-dimensional electron gas in modulated magnetic fields
研究了调制磁场中无序二维电子气的退相时间。结果表明,在弱非均匀性极限下,退相速率与场振幅成正比,而在强非均匀性极限下,退相速率与场振幅成二次关系。结果表明,退相时间对场振幅的依赖性的根源在于相应的单粒子运动的性质。提出了一种半经典的Monte Carlo算法来研究退相时间,该算法具有定性性质,但能有效地揭示任意复杂磁场调制下退相时间与场幅值的关系。计算机模拟支持分析结果。从线性到二次依赖的交叉,然后推广到与磁场调制周期性地在一个方向上与零均值的情况下,它认为,这种交叉可以预期为一大类调制磁场。
2002-03-04 cond-mat.mes-hall
Non-linear effects and dephasing in disordered electron systems
给出了电子系统退相时间的计算方法。利用Keldysh形式统一讨论了无序系统中的弱定域效应和相互作用效应。这使我们能够显示退相如何在粒子-粒子通道(弱局域化)和粒子-空穴通道(相互作用效应)中产生。首先我们讨论外场引起的退相。除了回顾以前的工作,如何一个外部振荡场抑制弱本地化校正,我们推导出一个新的表达式的影响的场的相互作用校正。我们发现,后者可能会被抑制的静态电场,在弱本地化。然后,我们考虑由于非弹性散射的失相。退相时间的定义中所涉及的模糊性澄清直接比较的图解方法与路径积分的方法。我们发现,不同的退相时间出现在粒子粒子和粒子空穴通道。最后,我们评论最近的实验。
1999-03-09 cond-mat.mes-hall
Magnetic field induced Coulomb blockade in small disordered delta-doped heterostructures
在低密度下,由于无序和屏蔽效应,δ掺杂异质结构中被限制在两个维度的电子可以将自己排列成自洽的液滴。我们用这个观察表明,在低温下,应该有电阻振荡在低密度的二维电子气作为门电压的函数,这是大大增强的磁场。这些振荡是小样品固有的,并在较大样品中在低温下让位于可变范围跳跃电阻率。我们把我们的分析的背景下,最近的实验中,类似的物理效应已经讨论了从维格纳晶体或电荷密度波图片的角度来看。
2007-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dephasing Effects by Ferromagnetic Boundary on Resistivity in Disordered Metallic Layer
从理论上研究了低温下两层铁磁层夹置无序金属层的电阻率。结果表明,作用在界面处的磁场不影响经典玻尔兹曼电阻率,但在存在自旋轨道相互作用的情况下,会引起电子之间的退相,抑制由于自旋轨道相互作用而引起的反定域化.在两层的磁化平行的情况下,失相变得更强,有助于在低温下接近开关场的正磁阻。
1999-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dephasing and weak localization in disordered Luttinger liquid
在Luttinger液体模型的框架下,研究了无序量子线中相互作用电子的输运性质。有限温度下的电导率不为零只是因为电子-电子非弹性散射。我们证明了弱局域化的概念适用于强关联的一维电子系统。我们计算了相关的退相速率,这对于无自旋电子是由电子-电子相互作用和无序的相互作用,从而消失在干净的限制。
2005-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dephasing-Induced Stabilization of a Perfectly Conducting Channel in Disordered Graphene Nanoribbons with Zigzag Edges
具有锯齿形边缘的无序石墨烯纳米颗粒中的电子输运受到完美导电通道(PCC)的关键影响,如果谷间散射是可消除的,则PCC是稳定的。在存在这种PCC的情况下,系统的无量纲电导g随着系统长度L的增加而减小到g = 1的量化值。在谷间散射较弱但不稳定的实际情况下,PCC随着L的增加而逐渐不稳定,并且由于安德森局域化的开始,g最终衰减到零。在这里,我们表明PCC的这种不稳定可以通过纯粹的失相来缓解。我们数值计算g中存在的长程杂质,诱导弱谷间散射,考虑到退相效应。它表明,在充分的退相,在g \lesssim 1的制度中的g的衰减被强烈抑制,并且g的准量子化(即,g ~ 1),在L.
2015-12-09 cond-mat.mes-hall
Non-Markovian dephasing of disordered, quasi-one-dimensional fermion systems
Rice University(赖斯大学)
作为一个潜在的窗口过渡的遍历,多体离域相,我们研究了弱无序,准一维费米子系统由于扩散,非马尔可夫噪声浴的退相。这种浴是由费米子通过短程相互作用介导的非弹性散射自我生成的。我们计算了弱局域化的退相,通过二阶微扰浴耦合。然而,膨胀在很长一段时间内会破裂,并且不稳定,包括平均场衰减率,标志着自洽玻恩近似的失败。我们还考虑了一个多通道的量子线的短程,自旋交换相互作用与屏蔽库仑相互作用共存。我们计算退相率,处理短程相互作用的微扰和库仑相互作用的准确。后者提供了一个物理红外正则化,稳定微扰理论在很长一段时间内,由于扩散噪声的准一维失相的第一个控制计算。在一阶的扩散浴耦合,我们发现一个增强的退相速率,但在二阶,我们发现一个重定相的贡献。我们的研究结果不同的质量通过自洽计算得到的,并在两个不同的背景下相关。首先,在各态历经阶段寻找多体局域化的前兆。第二,我们的结果提供了一个机制,在自旋SU(2)-对称量子线在低温下的退相增强,超越Altshuler-Aronov-Khmelnitsky的结果。增强是可能的,由于放大的三重态通道的相互作用强度,并提供了一个额外的机制,可以有助于实验观察到的低温饱和的退相时间。
2020-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dephasing measurements in InGaAs/AlInAs heterostructures: manifestations of spin-orbit and Zeeman interactions
我们已经测量了弱的反局域化效应,普遍的电导波动,和Aharonov-Bohm振荡的二维电子气中形成的InGaAs/AlInAs异质结构。该系统具有强的自旋轨道耦合和高的Landé因子。相位相干长度2 $-$ 4 $μ$米在1.5 $-$ 4.2 K提取的磁导测量。相干敏感数据的分析表明,退相干速率的温度依赖性符合在所有三个实验中源自电子-电子相互作用的退相机制。在1.5 K的相对高温下,在0.7 T的磁场范围内,观察到叠加在Aharonov-Bohm振荡上的明显拍频图案。这些节拍是由于Aharonov-Bohm相位和Berry相位之间的相互作用的可能性,不同的电子相反的自旋在强自旋轨道和塞曼相互作用的存在下,在环形几何形状,仔细研究。我们的数据似乎不能用这种机制来解释;相反,环宽度内的一些几何形状不同的电子路径可以解释振荡的调制。
2016-04-21 cond-mat.mes-hall
The Importance of Pure Dephasing in the Optical Response of Excitons in High-quality van der Waals Heterostructures
针对单层TMD激子光学响应理论模型的准确性争议,本研究通过实验测量高质量TMD异质结构光学响应并与模型对比,发现纯退相起主导作用且需考虑额外衰减速率,为理解其光学性质提供了稳健框架。
2025-02-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Dimensional Crossover of the Dephasing Time in Disordered Mesoscopic Rings
我们研究了弱耦合到引线的小无序准一维(1D)环中电子相互作用引起的退相。我们使用量子奈奎斯特噪声的影响泛函来描述当$T$下降到无噪声能量以下时,移相时间$\Tph (T)$从扩散或遍历1D($ \Tph^{-1} \propto T^{2/3}, T^{1}$)到0 D行为($\Tph^{-1} \propto T^{2}$)的交叉。早期预测的2D和3D系统到0 D的交叉,到目前为止还没有实验观察到。环的几何形状有希望满足这一长期的挑战,因为交叉体现自己不仅在磁导性的平滑部分,而且在Altshuler-Aronov-Spivak振荡的振幅。这允许通过过滤掉引线的那些来干净地提取环中的失相的签名。
2009-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Coherent quantum transport in disordered systems I: The influence of dephasing on the transport properties and absorption spectra on one-dimensional systems
研究了在Haken-Strobl-Reineker模型描述的热涨落存在下,静态无序一维系统中激子的输运.在短时间内,观察到非扩散行为,其特征在于安德森局域系统中的自由粒子动力学。在较长的时间尺度上,环境诱导的退相足以克服由无序引起的安德森局域化,并允许发生总是被视为扩散的传输。在弱和强退相量子主方程的限制制度的开发,和它们各自的标度关系意味着存在的扩散常数作为一个函数的退相率,这是数值确认的最大值。在弱退相制度,它表明,扩散常数是成正比的本地化长度的平方,从而导致显着增强的传输速率超过经典的预测。最后讨论了噪声和无序对吸收谱的影响及其与输运性质的关系。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Towards high-temperature coherence-enhanced transport in few-atomic layers heterostructures
利用量子相干性来大大提高在环境条件下工作的固态器件中的电荷传输效率的可能性将为破坏性的技术应用铺平道路。在这项工作中,我们解决的问题的量子输运的光生电子激发受退相和现场库仑相互作用。我们表明,运输到一个连续的状态代表金属收集器可以优化利用“超辐射”现象。我们证明,这是一个相干的效果,这是强大的对退相和电子-电子相互作用的参数范围内,这是兼容的实际实现在几个单层过渡金属氧化物(TMO)异质结构。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Universal saturation of electron dephasing in three-dimensional disordered metals
我们系统地研究了低温电子退相时间$τ_ϕ$在40多个三维多晶杂质金属具有不同的材料特性。在所有情况下,取决于样品,在低于约(几个)开氏度下观察到失相时间的饱和。对于所有样品,饱和移相时间$τ_0$ [ $\equiv τ_ϕ(T \to 0 {\rm K})$ ]的值基本上落在0.005至0.5 ns的范围内。特别地,我们发现$τ_0$与电子扩散常数$D$成比例为$τ_0 \sim D^{- α}$,$α$接近或略大于1,对于从约0.1到10 cm $^2$ /s的$D$的二十多年。我们的观察表明,$τ_ϕ$的饱和行为是普遍的和内在的三维多晶杂质金属。目前还没有一个完整的理论解释。
2000-07-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dimensional Crossover of the Dephasing Time in Disordered Mesoscopic Rings: From Diffusive through Ergodic to 0D Behavior
我们分析了在一个小的无序准一维(1D)环弱耦合到铅,在那里我们最近预测了一个交叉的退相时间$\tPh(T)$从扩散或遍历1D($\tPh^{-1} \propto T^{2/3}, T^{1}$)$0D$行为($\tPh^{-1} \propto T^{2}$)$T$下降到低于无功能量$\ETh$的电子相互作用。我们提供了一个详细的推导我们的结果,基于量子奈奎斯特噪声的影响泛函,并计算所有的领先和subleading条款的退相时间在三个制度。解释性地考虑到金属中费米海的泡利阻塞,使我们能够与其他人平等地描述$0D$制度。到目前为止,Sivan、Imry和Aronov预测的3D系统向$0D$的交叉还没有得到实验观察。我们将表明,对于$T \ll \ETh$,$0D$失相不仅支配$T$的依赖性的磁导性的平滑部分,但也为Altshuler-Aronov-Spivak振荡的振幅,这只导致从电子路径缠绕在环。可以利用该观察结果来滤除和消除对来自不围绕环缠绕的轨迹的失相的贡献,这可能倾向于掩盖$T^{2}$行为。因此,环几何形状有希望最终观察到交叉到$0D$实验。
2010-11-16 cond-mat.mes-hall
Optimal Dephasing for Ballistic Energy Transfer in Disordered Linear Chains
我们研究了在一维链的有限长度$N$,特别是有利或不利的影响,对运输的失相,无序和开放性之间的相互作用。在静态无序$W$和退相$γ$的作用下,激发通过相干最近邻跳跃$Ω$沿链移动。由于最后一个位点与外部受体系统(汇)的耦合,该系统是开放的,其中激发可以以确定开放强度的速率$Γ_{\rm trap}$被捕获。虽然它是已知的,失相可以帮助运输的本地化制度,在这里,我们表明,失相可以增强能量转移,即使在弹道制度。具体而言,在本地化制度,我们恢复以前的结果,其中最佳的失相是独立的链长和成比例的$W$或$W^2/Ω$。在弹道制度,最佳的失相减少为$1/N$或$1/\sqrt{N}$分别为弱和中度静态无序。当聚焦于在链的开始处开始的激发时,失相可以帮助激发仅在高于无序$W^{\rm cr}$的临界值时转移,这强烈地取决于打开强度$Γ_{\rm trap}$。短链的解析解。
2017-06-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-Based Magnetofingerprints and Dephasing in Strongly Disordered Au-Nanobridges
研究了强无序金纳米桥中磁场(磁指纹)的量子干涉效应。磁指纹是非常规的,因为它们是由塞曼效应引起的,而不是由阿哈罗诺夫-玻姆效应引起的。这些基于自旋的磁指纹相当于埃里克森涨落(电子传输概率随电子能量的涨落)。我们提出了一个模型的基础上的Landauer-Buttiker形式主义,描述了数据。我们证明了电子在温度$T$和能量$E$以上的退相时间$τ_ϕ(E,T)$可以由关联磁场得到。在局部化长度与样本量相当的样本中,对于$E\gg k_B T$,$h/τ_ϕ(E,T) \approx E$,这表明电子输运的费米液体描述在与局部化长度相当的长度尺度上破裂。
2005-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Field Dependence of Dephasing Rate due to Diluted Kondo Impurities
我们调查的退相率,1/τ_phi,弱无序电子由于稀释动力学杂质的散射。我们以前的弱定域退相速率的结果是从稀释的近藤杂质推广到任意的动力学缺陷与典型的能量转移大于1/τ_phi。对于磁性杂质,我们研究了磁场对Aharonov-Bohm振荡和普适电导涨落的退相的影响,分别用解析方法和数值重整化群方法。这些结果与最近的实验进行了比较。
2007-01-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Perfectly conducting channel and its robustness in disordered carbon nanostructures
我们报告了我们最近的数值研究上的一个完美的导电通道(PCC),它的存在被认为是占主导地位的锯齿形石墨烯纳米带(GNR)和金属碳纳米管(CNT)的输运特性的退相的影响。我们的数据证实了早期的预测,即在GNR的PCC表现出一种特殊的鲁棒性对失相,相反的CNT。通过研究作为系统的长度的函数的电导的行为,我们表明,失相破坏的PCC在CNT,而它稳定的PCC在GNR。PCC对移相的这种相反响应源于这些系统中PCC的不同性质。
2012-06-27 cond-mat.mes-hall
Weak localization of holes in high-mobility heterostructures
发展了半导体异质结构中二维空穴的弱局域化理论。考虑空穴的各向异性动量散射,研究了少量杂质产生后向散射的弱局域化弹道区。从弱本地化到反本地化的过渡证明了长的退相时间。对于较强的退相的电导率校正是负的,在所有的空穴密度,由于非单调依赖的自旋弛豫时间的孔波矢量。计算了电导率的反常温度相关修正。我们发现,温度依赖性的电导率是非单调的,在中等的空穴密度。
2012-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anisotropic conductivity of disordered 2DEGs due to spin-orbit interactions
我们发现,在Rashba和Dresselhaus自旋轨道相互作用(SOI)的存在下,无序二维电子气的电导率张量变得各向异性。这种各向异性是一种介观效应,并随着电荷退相时间的消失而消失。使用图解方法,包括零,一,和两个循环图,我们表明,一个一致的计算需要超越玻尔兹曼方程的方法。在没有电荷退相和零频率的情况下,即使对于无限小的SOI,也会出现有限的各向异性σ_{xy} e^2/lhpf。
2008-03-31 cond-mat.mes-hall
Relaxation processes in a disordered Luttinger liquid
描述单通道量子线中相互作用的电子的Luttinger液体模型在没有无序的情况下是完全可积的,因此不会表现出任何弛豫到平衡。我们考虑在无序的Luttinger液体中由非弹性电子-电子相互作用引起的弛豫过程,着重于平衡速率及其与电子-电子散射速率以及相弛豫速率的本质区别。本文的第一部分首先回顾了无序Luttinger液体平衡态的基本概念。这些包括弹性重整化,退相,和干扰诱导的本地化。在第二部分中,我们制定了一个概念上的重要框架,系统地研究强关联(非费米)Luttinger液体的非平衡性质。我们推导出一组耦合的动力学方程的费米子和玻色子的分布函数,描述的非平衡Luttinger液体的演变。值得注意的是,在导电无序量子线的能量平衡率(在足够高的温度下,当局域化效应被抑制的失相)被证明是的顺序的弹性散射率的无序,独立的相互作用常数和温度。
2008-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Corrections to the Polarizability and Dephasing in Isolated Disordered Metals
利用扩散传播子中的环展开研究了孤立金属介观系统极化率的量子修正。我们发现,连接(巨正则系综)和孤立(正则系综)系统之间的差异只出现在子领先的条款的扩展,可以忽略不计,如果外部场的频率,$ω$,是(甚至略小于)的平均能级间距,$Δ$的顺序。如果是$ω\ll Δ$,则双环路校正变得很重要。我们通过系统地评估相应图的弹道部分(Hikami盒)和利用电中性来计算它。我们的理论允许一个考虑到有限的退相率,$γ$,由电子相互作用产生的,它是互补的随机矩阵理论(RMT)和$σ$ -模型,有效的在$γ\to 0$的组合获得的非微扰结果。值得注意的是,我们发现,两个环路的结果与中等弱的退相,$γ\sim Δ$,是类似的RMT+ $σ$ -模型的结果,即使在限制$ω\to 0$。对于较小的$γ$,我们讨论的可能性之间的微扰和非微扰的结果插值。我们比较我们的结果的温度依赖性的极化率的孤立环的Deblock \emph{et al}的实验数据[ \prl \ { \bf 84},5379(2000); \prb \ { \bf 65},075301(2002)],我们认为,难以捉摸的0 D制度的退相可能已经表现在所观察到的磁振荡。此外,我们深入讨论了未来可能的极化率测量,这可能旨在揭示存在的0 D退相和泡利阻塞在小温度下的作用。
2013-07-15 cond-mat.mes-hall
Universal dephasing rate due to diluted Kondo impurities
我们计算了弱无序金属中磁性杂质引起的退相速率。当磁性杂质的密度n_S足够低时,失相速率1/tau_phi是一个普适函数,1/tau_phi =(n_S/nu)f(T/T_K),其中T_K为近藤温度,nu为态密度。结果表明,具有典型能量转移Δ E的非弹性顶点修正被1/(tau_phi Δ E)的幂次抑制.因此,可以根据与π nu Im T成比例的非弹性截面来计算失相速率。|π nu T|其中T是T矩阵,它是用数值重整化群精确数值计算的。
2006-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Aharonov-Bohm oscillations in disordered nanorings with quantum dots: Effect of electron-electron interactions
研究了电子-电子相互作用对金属量子点纳米环中Aharonov-Bohm(AB)电流振荡的影响。我们表明,电子-电子相互作用导致电子退相,从而抑制AB振荡的幅度在所有温度下到T=0。发现热退相和量子退相之间的交叉由环周长控制。我们的预测可以在未来的实验中直接测试。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall
Decoherence in Disordered Conductors at Low Temperatures, the effect of Soft Local Excitations
传导电子的退相速率$τ_ϕ^{-1}$预期随温度而消失。最近报道了在非常低的温度下,在几个系统中这种失相速率的非常有趣的明显饱和。认为这代表零点涨落的退相的建议在理论和实验上都产生了争议。我们首先证明,退相率必须消失在$T\to 0$限制,除非一个大的基态简并存在。这个热力学证明包括大多数相关系统,并且对于从{ \em线性}传输测量中确定$τ_ϕ$是有效的。事实上,我们的实验明确地表明,当使用严格的线性传输时,$τ_ϕ$的表观低温饱和被消除。然而,线性传输状态的条件比迄今预期的更严格。实验的另一个新结果是,在我们的样品中引入重金属杂质(金),即使在线性传输中,在非常低的温度下也会产生失相速率的肩部。然后,我们从理论上表明,低洼的局部缺陷可能会产生相对较大的失相率在低温下。然而,正如预期的那样,当$T \to 0$时,该速率实际上消失,与我们的实验观察一致。
2003-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Fermi-liquid behaviour of the low-density 2D hole gas in GaAs/AlGaAs heterostructure at large values of r_s
我们检验了在R(T)从“金属”到“绝缘”的过渡过程中,二维稀空穴气的费米液体描述的有效性,确定了在r_s高达29时,负磁电阻确实存在,并可用弱局域化来描述。从磁电阻中提取的退相时间主要由T^2项决定,这是由于在清洁极限下的朗道散射。与小r_s时的理论相比,空穴-空穴相互作用的影响被抑制了。
2001-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum transport and momentum conserving dephasing
我们数值研究动量守恒退相对无序散射体链输运的影响。相记忆的损失是由耦合的传输通道,以退相水库。与以前使用的模型相比,退相水库与散射体之间的传输通道相关联,并且可以研究动量守恒退相。我们的设置提供了一个模型的纳米系统表现出电导量子化在较高的温度下,尽管存在的声子相互作用。我们能够在数值上证实一些理论预测。
1999-02-08 cond-mat.mes-hall
Thermal noise and dephasing due to electron interactions in non-trivial geometries
本文研究了宏观非均匀无序金属中的Johnson-Nyquist噪声,给出了实空间中标量电势的关联函数的微观推导。本文从金属中电子的相互作用哈密顿量出发,在无规相位近似下,得到了电势的关联函数与密度涨落之间的关系,该关系适用于任意几何和维数。我们表明,潜在的波动是成比例的扩散方程的解决方案,在零频率。作为一个例子,我们考虑准一维无序线网络,并给出了一个明确的表达式,关联函数通过臂连接到吸收引线环。我们使用这个结果,以发展的理论,在多连接系统中的电子噪声的移相。
2011-09-07 cond-mat.mes-hall
Highly Tunable Magnetic and Magnetotransport Properties of Exchange Coupled Ferromagnet/Antiferromagnet-based Heterostructures
具有零净磁化强度的反铁磁体(AFM)被认为是未来自旋电子器件中的有源元件。取决于AFM薄膜的临界厚度和测量温度,基于Mn的合金和基于过渡金属氧化物的AFM可以承载各种共存的有序、无序和受抑AFM相。这种共存相的交换耦合铁磁(FM)/AFM基异质结构可以导致不寻常的磁性和磁输运现象。在这里,我们整合化学无序AFM IrMn 3薄膜共存AFM相复杂的交换耦合MgO(001)/Ni 3Fe/IrMn 3/Ni 3Fe/CoO异质结构和研究的结构,磁性,磁输运性质在不同的磁场冷却状态。特别是,我们揭示了旋转的无序和可逆的AFM矩相对于不可逆的AFM矩的磁性和磁阻特性的交换耦合异质结构的相对取向的影响。我们进一步发现,具有热无序和可逆AFM顺序的AFM颗粒的持久性对于实现高度可调的磁性和多能级磁阻状态至关重要。我们预计,所介绍的方法和异质结构的架构可以利用在未来的自旋电子器件操纵的热无序和可逆的原子力显微镜在纳米级的秩序。
2021-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Comment on "Quantum Decoherence in Disordered Mesoscopic Systems"
在最近的一篇论文中,Phys. Rev. Lett. 81,1074(1998),Golubev和Zaikin(GZ)发现“电子的零点波动”有助于从磁阻中提取的退相速率。结果,失相速率在零温度下保持有限。GZ声称他们的结果“与实验数据吻合良好”。我们指出,GZ的结果与(i)相互作用对弱局域化(WL)的影响的传统微扰理论,(ii)与现有的实验数据是不相容的。GZ发现的更详细批评见cond-mat/9808053。
1998-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Interaction and Quantum Decoherence in Disordered Conductors
我们提出了一种非微扰的方法,它允许评估弱本地化校正无序导体的导电性存在的相互作用。电子-电子相互作用对磁导的影响由函数A(t)\exp(-f(t))描述。退相时间仅由f(t)确定,并且由于电子-电子相互作用,该时间保持有限直到T=0。为了建立我们的非微扰分析和微扰结果之间的关系,应考虑相互作用对前指数A(t)的影响。退相时间不能从微扰计算中明确地确定。
1999-11-19 cond-mat.mes-hall
Dephasing Time in a Two-Dimensional Electron Fermi Liquid
金属和半导体中相干量子输运现象的观测受到传导电子相位相干性最终丧失的限制。利用弱局域效应测量了GaAs/AlGaAs异质结二维电子费米液体中的低温退相时间。为了直接测量电子的温度,我们采用了一种基于整数量子霍尔效应的温度校准方法。的数据与最近的理论结果,包括贡献的三重态通道,在很宽的温度范围内是非常一致的。我们没有看到失相时间饱和到100 mK左右的证据。此外,零温退相时间外推到高于4 ns。
2005-09-12 cond-mat.mes-hall
Low-energy theory of disordered interacting quantum wires
我们导出了无序相互作用量子线的有效低能理论。我们的理论描述了失相消失极限下的安德森局域化,并在无序消失极限下还原为标准阿贝尔玻色化。在具有多个输运通道的系统中,它表现出多通道量子线的扩散物理特性。
2008-05-23 cond-mat.mes-hall
Dephasing of Si spin qubits due to charge noise
硅量子点中的自旋量子比特可以具有很长的相干时间,但它们的操纵依赖于交换相互作用,通过交换相互作用,电荷噪声可以引起退相干。硅异质结界面附近的电荷陷阱导致量子点限制和势垒的波动,从而引起选通误差和双自旋退相。我们量化这些影响在硅双量子点使用一个现实的噪声模型。具体来说,我们考虑了来自几个陷阱的随机电报噪声(适用于生长在亚微米晶片上的量子点)和来自许多陷阱的1/f噪声(适用于适合于量子点阵列的较大晶片)。我们给出了单自旋量子位结构的门误差估计和单重态-三重态量子位的退相估计。
2009-06-24 cond-mat.mes-hall
Dephasing and Hyperfine Interaction in Carbon Nanotubes Double Quantum Dots: Disordered Case
本文从理论上研究了半导体碳纳米管(CNTs)中双量子点(DQD)中的\emph{return probability experiment},用于测量退相时间$T_2^*$.退相是由于与${}^{13}$ C核自旋的超精细相互作用。由于谷自由度和自旋自由度,对于量子点中的任何给定纵模,存在四个束缚态。在零磁场下,自旋-轨道耦合和谷混合将这四个态分裂成两个Kramers双峰。对于一个给定的点的谷混合项是由点内无序,因此在属于不同的点的Kramers双重态是不同的。我们展示了如何非零的单粒子interdot隧穿振幅属于不同的双峰状态之间产生新的避免交叉,作为失谐的函数,在相关的两个粒子的光谱,交叉从两个电子在一个点的状态配置,$(0,2)$,在每个点的配置,$(1,1)$的一个电子。与清洁系统相比,多个朗道-齐纳过程影响每个单次测量的分离和连接阶段,并且它们以强烈依赖于初始状态的方式影响测量结果。我们发现,一个定义明确的返回概率实验实现时,在每个单激发周期,(0,2)基态的准备。在这种情况下,谷混合增加了测量的返回概率的饱和值,而返回到(0,2)基态的概率保持不变。最后,我们研究了高磁场极限下的谷混合效应;对于平行的磁场,预测结果与干净的纳米管一致,而无序效应总是与垂直于纳米管轴的磁场相关。
2012-05-19 cond-mat.mes-hall
Dephasing in Open Quantum Dots
首次采用形状平均磁导(弱局域化)方法计算了开放弹道GaAs量子点的电子相位相干时间$τ_ϕ$。$τ_ϕ$在温度T从0.335到4 K的范围内的值被发现是独立的点面积,并不符合$τ_ϕ \propto T^{-2}$行为预期孤立的点。令人惊讶的是,$τ_ϕ(T)$同意与无序的二维电子系统的预测退相时间定量。
1997-08-21 cond-mat.mes-hall
Persistent current in metals with a large dephasing rate
在弱无序的金属中,电子相互作用不仅导致准粒子的退相干,而且导致热力学性质的量子修正。我们考虑与二能级系统相互作用的电子。我们表明,两个级别的系统增强平均平衡(“持久”)电流在一个系综的介观环。这一结果支持了最近提出的介观物理学中的两个难题可能是相关的:退相时间的低温饱和和环中的高持续电流。
2000-05-30 cond-mat.mes-hall
Stabilizing topological superconductivity in disordered spin-orbit coupled semiconductor-superconductor heterostructures
Clemson University(克莱姆森大学);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);West Virginia University(西弗吉尼亚大学)
通过增强SM-SC耦合和扩展泽曼场范围,该研究提出在掺杂自旋轨道耦合半导体-超导异质结构中稳定拓扑超导性和马约拉纳零模的方法。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall
Interaction effects and phase relaxation in disordered systems
本文旨在证明,没有必要修改现有的理论的无序导体的输运性质在所谓的弱局域制度。特别是,我们明确地表明,最近的尝试证明理论上的失相速率(从磁阻提取)在零温度下仍然是有限的是基于深刻的不正确的计算。这一演示是基于一个简单的评价的影响,电子-电子相互作用的弱局部化校正无序金属的导电性。使用良好的控制微扰理论与逆电导$g$作为小参数,我们表明,这种效果包括两个贡献。第一个贡献来自能量传递小于温度的过程。这种贡献是负责设置的磁阻的能量尺度。第二个贡献来源于能量传递大于温度的虚拟过程。结果表明,后者的过程与失相无关,而是体现了二阶(在$1/g$)校正的电导。这是第一次计算修正。本文还简要回顾了现有的无序导体中电子退相的实验,并对电导率和弱局域化制度中电子态密度的量子修正进行了扩展的定性讨论。
1998-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The dephasing rate formula in the many body context
我们提出了一个简单的方法来计算在费米子系统中的退相速率,正确地跟踪泡利阻塞的关键物理。从费米的黄金法则出发,退相速率可以写为系统和环境之间传递的频率的积分,由它们各自的谱密度加权。我们表明,治疗完整的多费米子系统,而不是一个单一的粒子自动执行泡利原理。此外,我们解释的关系,化学。最后,我们展示了如何处理更涉及强耦合的情况下,相互作用明显修改的光谱。这与无序金属的情况有关,其中筛选是重要的。
2009-11-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Resonant Rayleigh scattering from quantum phases of cold electrons in semiconductor heterostructures
砷化镓双量子阱中电子的共振瑞利散射在低于1开氏度的温度下显示出显著的变化。当光子能量与量子阱激子重叠时,以及当电子双层凝聚成量子霍尔态时,会发生瑞利共振。响应于面内磁场的应用而发生的瑞利散射强度的显著变化表明,意外的温度依赖性与无序量子霍尔相中的非均匀电子流体的形成有关。这些结果表明,共振瑞利散射方法探测半导体异质结构中冷电子的量子相位是一个新的研究领域。
2006-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectrum of an open disordered quasi-two-dimensional electron system: strong orbital effect of the weak in-plane magnetic field
利用载流子基态谱研究了面内磁场对开放准二维电子和空穴系统的影响。的磁场,归类为弱的经典电子运动的大小参数和门电位的空间分布之间的相关性的观点被证明是有效地切断扩展模式的频谱和奇异的模式态密度(MDOS)的变化。载流模的数量减少,在中等强度的磁场中减少到零,可以被看作是在二维系统中广泛观察到的磁场驱动的金属到绝缘体转变的原因。无论是模式数减少和MDOS奇异性似乎是最明显的与它们的散射猝灭无序势的模式状态退相。这种失相被证明是主导的失相,其中只涉及磁场的任何水平的混乱。
2004-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Majorana polarization in disordered heterostructures
Indian Institute of Technology Mandi(印度技术学院曼迪分校);Clemson University(克莱姆森大学);Indian Institute of Technology Delhi(印度技术学院德里分校)
本研究分析含 Rashba 自旋轨道耦合、近邻超导与无序的一维及准一维半导体纳米线中的马约拉纳极化,指出其无法完全区分真马约拉纳束缚态与其他态,需结合拓扑带隙、边局域波函数等判据以用于拓扑量子计算。
2025-05-06 cond-mat.mes-hall
Current-induced magnetization dynamics in disordered itinerant ferromagnets
在自洽绝热局域密度近似下,研究了考虑自旋守恒和自旋退相杂质散射的铁磁金属中电流驱动的磁化动力学。基于量子动力学方程,我们推导了进入Landau-Lifshitz方程的Gilbert阻尼力矩和自旋转移力矩的频率和波矢线性阶。吉尔伯特阻尼和电流驱动的耗散扭矩规模相同,竞争,结果是,一个恒定电流驱动的磁畴壁运动是不敏感的自旋退相在弱铁磁性的限制。一个均匀的磁化强度被发现是更稳定的对自旋扭矩在巡回比在\textit{s} - \textit{d}模型的铁磁性。一个动态的自旋转移扭矩让人想起多层膜中的自旋泵被确定,并显示管理电流引起的畴壁畸变。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
Perfect valley filter based on topological phase in disordered $\rm{Sb}$ Monolayer Heterostructure
在$\rm{LaFeO_3}$衬底上外延生长的氢化$\rm{Sb}$单层膜是一种具有量子自旋-量子反常霍尔(QS-QAH)态的新型二维材料。对于由$\rm{Sb}$单层带形成的器件,属于单个谷的QAH边缘态位于带的相对边缘。另一方面,QSH边缘态属于另一个谷,并且分布在同一边缘的一个非常狭窄的区域中。在本文中,我们发现这种材料可以用来制作理想的谷值滤波器。采用散射矩阵法和格林函数法,计算了存在Anderson无序、边缘缺陷和边缘变形时,局域电流的谷分辨输运和空间分布。数值计算结果表明,在上述三种中等强度的无序存在下,载流子可以无耗散地流动,并具有近乎完美的谷极化。此外,当器件变得更长时,传输电流不会降低,而谷值滤波器工作得更好。其原因是无序破坏了QSH边缘态,而谷极化的QAH边缘态却能很好地保持。
2017-11-22 cond-mat.mes-hall
KITE: high-performance accurate modelling of electronic structure and response functions of large molecules, disordered crystals and heterostructures
我们介绍KITE,一个通用的开源紧束缚软件,用于精确的实空间模拟具有数百亿原子轨道(N~ 10 ^10)的大规模分子和凝聚系统的电子结构和量子输运性质。KITE的核心是用C++编写的,具有多功能的基于Python的界面,并针对共享内存多节点CPU架构进行了全面优化,因此可扩展,高效和快速。KITE的核心是晶格格林函数的无缝光谱扩展,它可以实现通用目标函数的大规模计算,并具有均匀收敛和对能量分辨率的精细控制。几个功能被证明,从模拟的局域态密度和光发射光谱的无序材料的大规模计算的光学电导率张量和实空间波包传播中存在的静磁场和自旋轨道耦合。实时格林函数的计算采用高效的区域分解技术进行,使KITE在其多线程性能中实现近乎理想的线性缩放。晶体缺陷和无序,包括空位、吸附物和带电杂质中心,可以通过KITE直观的界面轻松设置,为用户友好的大规模量子模拟铺平了道路,这些量子模拟可以对受到各种扰动和外部条件影响的分子、无序晶体和异质结构的平衡和非平衡性质进行模拟。
2020-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Non-equilibrium Green's function study of magneto-conductance features and oscillations in clean and disordered nanowires
我们探讨了半导体纳米线的磁导振荡的各个方面,开发量子输运模型的基础上的非平衡格林函数形式主义。在干净的情况下,Aharonov-Bohm(AB - h/e)振荡被发现是占主导地位的,取决于纳米线中的电子的表面限制。我们还数值研究了无序纳米线的有限长度,弥补了现有文献中的空白。通过改变纳米线长度和无序强度,我们确定了Al'tshuler-Aronov-Spivak(AAS-h/2 e)振荡开始占主导地位的过渡,注意到考虑开放系统的影响。此外,我们还演示了散射长度和器件尺寸的相对大小如何决定这些谐波与能量的相对主导地位,揭示了AAS振荡从能带中心出现并开始占据主导地位,其能量远高于导带边缘。我们还展示了抑制振荡分量(AB和AAS)的方法来观察非振荡弱局域化校正,注意到散射,不相干/退相,电子分布的几何形状和磁场的取向的相互作用。其次是表面粗糙度的研究,显示对比效果取决于它的强度和类型,范围从磁人口减少到强AAS振荡。随后,我们表明,失相导致的高次谐波的逐步退化,解释了重新出现的AB组件,即使在长和无序的纳米线。最后,我们表明,我们的模型定性地再现了[Holloway et al,PRB 91,045422(2015)]中的实验磁导谱,同时证明了无序势中空间相关性和退相的必要性。
2018-08-28 cond-mat.mes-hall
Phase Relaxation of Electrons in Disordered Conductors
无序金属和重杂质半导体中的传导电子在低温下长时间保持其相位相干性:相位弛豫时间$τ_ϕ$可以比动量弛豫时间长几个数量级。这些时间尺度的巨大差异引起了众所周知的弱局域化效应,如异常磁阻。在其他有趣的特性中,对这些效应的研究提供了关于失相速率$1/τ_ϕ$的定量信息。这个参数是最重要的:$\hbar/τ_ϕ$和温度$T$(电子的典型能量标度)之间的关系决定了单电子态的定义。我们将讨论$1/τ_ϕ$在不同情况下的基本物理意义及其与能量弛豫率的区别。在低温下,相弛豫速率由电子之间的碰撞决定。我们将回顾现有的理论,这些碰撞或(这是相同的)由样品内的电噪声的退相。我们还讨论了最近的实验一维系统的磁阻:其中一些显示饱和的$1/τ_ϕ$在低温下,其他没有。为了解决这个矛盾,我们讨论了由外部微波场和非平衡电噪声的移相。
1998-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Relevance of intra- and inter-subband scattering on the absorption in heterostructures
通过精确计算,分析了无序准二维异质结中子带间跃迁的吸收线型。子带内散射控制中心峰,而吸收线的尾部由子带间散射项控制。我们的数值研究定量评估的自由载流子吸收的大小。目前用于增益/吸收的不同模型的准确性进行了讨论。
2012-10-25 cond-mat.mes-hall
Resonant Rayleigh Scattering in Ordered and Intentionally Disordered Semiconductor Superlattices
本文报道了GaAs-AlGaAs超晶格中共振瑞利散射的实验研究。我们发现,故意沿z的无序显着修改激子的退相速率的能量色散。在相同方向上的外部磁场的应用程序允许连续调谐的平面激子本地化和研究的平面和垂直无序之间的相互作用。
2007-01-25 cond-mat.mes-hall