Bias current dependence of spin accumulation signals in a silicon channel detected by a Schottky tunnel contact
我们研究了铁磁-硅界面自旋积累的电学检测，这可以通过测量三端横向器件中的Hanle效应来验证。所使用的器件结构由半导体Si沟道和高质量肖特基隧道接触组成。在低电流偏置区，Hanle效应曲线仅在正向偏压条件下观察到。这可以认为正向偏置接触的电可检测性高于反向偏置接触的电可检测性。这是可能的证据检测自旋极化的电子中产生的Si通道。
2011-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Characterizing spin transport: detection of spin accumulation via magnetic stray field
电导体中的自旋输运在很大程度上取决于两个材料参数-自旋扩散长度和自旋霍尔角。在金属中，这些通常通过探测磁体/金属异质结构中的磁阻来间接确定，假设界面性质的知识。我们建议剖析的电荷电流诱导的自旋霍尔自旋积累在金属中，通过检测相关的静态磁化产生的磁杂散场，作为一种直接的手段，确定自旋输运参数。我们评估的空间分布的杂散场，以及由充电电流产生的奥斯特场。因此，我们证明，这样的电荷电流诱导的自旋积累是在当代技术的检测极限。测量杂散场可以使得能够直接访问金属的自旋相关性质，从而为更好地和一致地理解其中的自旋输运铺平道路。
2017-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Shot noise spectrum of artificial Single Molecule Magnets: measuring spin-relaxation times via the Dicke effect
本文从理论上研究了基于CdTe量子点的人工单分子磁体中的散粒噪声散粒噪声。锰孔交换各向异性的噪音，如超泊松行为，导致深刻的后果。我们报告了一种新的效果，类似于量子光学中的迪克效应，它允许使用频率分辨的散粒噪声测量分别提取空穴和Mn自旋弛豫时间。我们希望我们的发现可能与其他S> 12系统中的实验有进一步的相关性，包括通过Mn（12）分子的输运和磁性原子的STM光谱。
2009-07-09 cond-mat.mes-hall
Electrical Measurement of the Direct Spin Hall Effect in Fe/In_xGa_{1-x}As Heterostructures
报道了一种全电测量方法，测量了具有n型沟道掺杂（Si）和高掺杂肖特基势垒的外延Fe/ In_{x} Ga_{1-x} As异质结的自旋霍尔效应。通过测量沟道边缘处的自旋累积来检测由在In_{x} Ga_{1-x} As中流动的普通电荷电流产生的横向自旋电流。自旋积累被确定通过观察的Hanle效应的霍尔电压测量的铁磁接触对。我们调查的偏置和温度的依赖性所产生的汉勒信号，并确定偏斜和侧跳的贡献，总自旋霍尔电导率。
2010-06-07 cond-mat.mes-hall
Measuring electron energy distribution by current fluctuations
最近的局部噪声传感器的概念被扩展到测量能量分辨的电子能量分布$f(\varepsilon)$在一个非平衡正常金属互连内的给定位置。$f(\varepsilon)$的定量分析是复杂的，因为由扩散InAs纳米线表示的噪声传感器的非线性微分电阻。然而，通过比较非平衡结果与参考平衡测量，我们得出结论，$f(\varepsilon)$是无法区分的费米分布。
2017-04-20 cond-mat.mes-hall
The challenges of measuring spin Seebeck noise
本研究通过钇铁石榴石/钆镓石榴石自旋塞贝克结构，探讨测量磁振子散粒噪声的技术挑战，发现电压噪声增加与场取向相关而非源于磁振子散粒噪声，并指出标准逆自旋霍尔方法因几何因素难以实现检测。
2024-03-15 cond-mat.mes-hall
Measuring trajectories of environmental noise
在经典力学中，简化多体问题的一个自然方法是用替代物\textit{force fields}“替换”复合系统的某些元素。然而，在量子力学领域，这样的描述很少与理论的形式主义相容。然而，量子版的外场模型-所谓的\textit{noise representations} -可以在某些情况下使用。这些模型背后的数学表明，出现的场通常表现出随机波动，因此，名称\textit{noise field}更合适。原则上，测量经典力场是一项微不足道的任务;所需要的只是一个配备有加速度计的探针，该探针可以在测量影响它的力时四处移动。不幸的是，类似的方法不能在量子情况下工作。正如理论所指出的，对受噪声场影响的量子系统进行的任何测量的结果总是表现为对波动的平均，因此，通过测量探针的状态来观察噪声波动是不可能的。在这里，我们证明，这种限制是可以绕过的，它是可能的，暴露的噪声场波动直接观察。这允许对噪声轨迹（随机实现）进行采样，存储它们，然后使用它们来模拟受噪声影响的开放量子系统的动力学。
2021-08-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
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
Measurement of finite frequency noise cross-correlations with a resonant circuit
有限频率噪声互相关的测量是介观物理学中的一个实验挑战。在这里，我们提出了一个概括的谐振LC电路设置的Lesovik和松动，允许直接探测这样的互相关通过测量电容器的板上的电荷波动。测量电路收集LC电路的谐振频率处的噪声贡献。自相关噪声可以通过切换导线并进行两次不同的测量来消除。然后，测量的互相关依赖于四个非对称化的放大器。该检测方法适用于普通金属三端器件。随后，我们讨论在何种程度上的测量电路可以检测到电子反聚束和什么样的奇异性出现在噪声互相关的谱密度。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall
Charge noise, spin-orbit coupling, and coherence of single-spin qubits
自旋-轨道耦合在量子点量子计算架构中是普遍存在的，并且使得自旋量子比特对电荷噪声敏感。我们导出了描述自旋轨道和噪声对量子点中单自旋量子比特影响的哈密顿量。弛豫是由于噪声耦合不同的轨道水平，并占主导地位的屏蔽点附近的整个电荷缺陷。失相源于引起轨道能级之间的相对波动的噪声，并且由衬底中的屏蔽的全电荷缺陷和未屏蔽的偶极缺陷驱动。失相时间在诸如Si和GaAs的普通材料之间有很大的不同。它们可以通过增加栅极场，选择具有弱自旋轨道的材料如Si，使点更窄或使用积累点来增强。
2014-11-13 cond-mat.mes-hall
Quantum Shot Noise
1.电噪声2。测量转移电荷的单位3.安静的电子4.检测开放的传输通道5.从波中区分粒子6.纠缠检测器
2006-04-30 cond-mat.mes-hall
Measuring frequency fluctuations in nonlinear nanomechanical resonators
近年来，纳米力学的进展已经证明了器件范围的不断扩大，从自上而下的结构到吸引人的自下而上的MoS $_2$和石墨烯膜，用于传感和面向组件的应用。所有这些器件的主要问题之一是频率噪声，这最终限制了它们的适用性。这个问题最近引起了很多关注，这种噪音的起源至今仍然难以捉摸。在这封信中，我们提出了一个非常简单的技术来测量非线性机械设备中的频率噪声，基于双稳态的存在。这是说明氮化硅高应力双固支梁，在低温环境中。我们报告相同的$T/f$依赖的频率噪声功率谱的文献中报道的。但我们也发现了意想不到的{ \it阻尼波动}，放大的分叉点附近，这种效果是明显不同于已经报道的非线性失相，并提出了一个基本的限制分叉频率的测量。该技术进一步应用于测量频率噪声作为模式数的函数，在同一设备内。基本弯曲$δf/f_0$的相对频率噪声在$0.5 - 0.01~$ ppm范围内（与低温MHz器件的文献一致），并随研究范围内的模式数而减小。该技术可以应用于{ \it任何类型}的纳米机械结构，使这些设备中的固有噪声源的理解的进展。
2018-06-08 cond-mat.mes-hall
Measuring non-Gaussian fluctuations through incoherent Cooper pair current
研究了非相干库珀对隧穿、电容耦合非平衡噪声源的约瑟夫森结。JJ的电流-电压（I-V）特性对源中的过量电压波动敏感，因此可用于宽带噪声检测。在弱驱动下，I-V的奇数部分可以与噪声的第二累积量有关，而偶数部分是由于第三累积量。在校准之后，可以测量噪声源的Fano因子，并且获得关于噪声的频率依赖性的信息。
2004-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magneto shot noise in noncollinear diffusive spin-valves
本文发展了一种半经典Boltzmann-Langevin理论，研究了由隧道接触连接到非共线磁化的铁磁库的扩散正常金属自旋阀中的自旋极化散粒噪声。通过考虑正常金属中自旋反转过程和自旋积累矢量的进动，得到了涨落自旋电荷分布和电流密度矩阵关联的基本方程.将该理论应用于双端FNF结构，我们发现，对于自旋反转强度小且极化程度大的端部，散粒噪声散粒噪声随磁化矢量夹角的变化呈现非单调变化。虽然散粒噪声几乎与平行配置的正常结构值不变，并且增加到远高于反平行配置的正常值，但是它在中间角度处基本上受到抑制，这取决于N金属和隧道接触的电导的比率。我们还证明了显着的效果的极化和自旋翻转散射的散粒噪声，揭示了弛豫和旋进之间的相互作用，在N金属的自旋积累矢量。
2006-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonlinear interaction of spin and charge currents in graphene
我们描述了电荷流和自旋电流之间的非线性相互作用，这是由电导率的能量依赖性引起的。这允许将双极接触用于测量和控制自旋信号。我们选择石墨烯作为模型系统来研究这些效应，并预测其在非局域自旋阀器件中的大小。石墨烯的双极行为被用来证明放大的自旋积累在pn结通过施加充电电流，通过接触。
2011-12-29 cond-mat.mes-hall
Measuring the Luttinger liquid parameter with shot noise
我们探讨了低频噪声的相互作用的电子在一维结构（量子线或相互作用耦合的边缘状态）与反向传播模式，假设在每个方向上的一个单一的通道。该系统被驱动的量子点接触（QPC）与施加的电压，这引起了一个双步骤的能量分布的入射电子在设备的一侧的平衡。第二个QPC用于探索出射电子的统计。我们表明，在这样的设置中的低频噪声的测量允许一个提取的Luttinger液体常数$K$，这是一个相互作用的1D系统的关键参数。我们评估了零频率噪声对$K$和两个QPC的参数（振幅和电压）的依赖性。
2015-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Super-Poissonian noise in a Coulomb blockade metallic quantum dot structure
使用主方程方法计算了通过与电子盒电容耦合的单电子晶体管（SET）的电流的散粒噪声。我们表明，噪声可能是次泊松或强超泊松，主要取决于盒参数和门。该研究还支持了这样的想法，即不是负微分电导，而是量子点中的电荷积累，对观察到的超泊松噪声作出响应。
2005-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Optical detection of transverse spin-Seebeck effect in permalloy film using Sagnac interferometer microscopy"
测量自旋流和自旋累积是具有挑战性的。这主要是因为它们的体积小，并且缺乏与传统安培计或电压检测器相当的标准自旋检测器。更令人高兴的是听到探测自旋流和自旋积累的新方法。最近的一个例子是McLaughlin等人的论文[Phys. Rev. B 95，180401（2017）]，他们报告了使用Sagnac干涉仪显微镜通过光学手段对金属中横向自旋塞贝克效应（TSSE）的新测量。然而，由于没有标准的程序或参考测量可用于验证，关键的讨论是至关重要的评价这种新的实验方法。在我们的评论中，我们估计了McLaughlin等人观察到的效应的大小。为了说明估计的大小非常大，我们使用了与另一种自旋-热电子效应的比较：自旋相关的Seebeck效应。如此大的TSSE与之前无法解析TSSE信号的实验相矛盾。因此，我们认为McLaughlin等人测量的信号不是或不仅仅是由TSSE引起的。
2018-10-31 cond-mat.mes-hall
Shot noise in ferromagnetic single electron tunneling devices
在顺序隧穿极限下，对具有库仑阻塞的铁磁双结中的频率相关电流噪声进行了理论研究。在自旋极化隧穿电流的关联中发现了两种不同的弛豫过程：低频自旋涨落和高频电荷涨落。强非对称结中的自旋积累导致负微分电阻。我们还表明，大自旋噪声激活的范围内的负微分电阻引起的电流噪声的显着增强。
1999-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Measuring fractional charge and statistics in fractional quantum Hall fluids through noise experiments
分数量子霍尔理论的一个中心长期预测指出，它是一种拓扑流体，其基本激发是具有分数电荷和分数统计的涡旋。然而，这个基本属性的明确的实验检测，旋涡具有分数统计，仍然是一个开放的挑战。在这里，我们提出了一个三端“T结”作为实验装置的分数电荷和统计的分数量子霍尔准粒子通过交叉电流噪声测量的直接和独立的测量。本文对T型结中的量子噪声进行了非平衡计算。我们发现，交叉电流相关性（噪声）可以写在一个简单的形式，两个术语的总和，这反映了准粒子的编织特性：捕获的统计依赖性的因子$\cosθ$在两个贡献之一。通过分析这两个不同的参数范围内的实验相关的贡献，我们证明了在有限温度下的噪声揭示了广义不相容原理，分数交换统计和分数电荷的签名。我们还预测，劳克林态的涡旋表现出“聚束”效应，而Jain序列中的更高态则表现出“反聚束”效应。
2006-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of frequency-dependent spin current noise through correlated quantum dots
我们分析了在局域磁矩范围内量子点的平衡态和非平衡态的自旋流噪声和自旋电导。自旋电流的相关性表现出显着不同的电荷相关性：平衡自旋互相关被抑制在低于近藤尺度的频率，其特征在于一个通用的功能，我们确定数值为零温度。对于非对称量子点，发现了近藤能量量级的频率的动态自旋积累共振。在更高的温度下，出现了与整体自旋守恒有关的令人惊讶的低频异常。
2010-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Noise Spectroscopy Using Correlations of Single-Shot Qubit Readout
更好地理解噪声引起的量子比特退相干对于提高量子比特性能至关重要。影响量子位的噪声谱可以通过在脉冲序列的应用下测量移相来提取，但是需要精确的量子位控制和足够长的弛豫时间，这并不总是可用的。在这里，我们描述了一种替代方法来提取连续的自由感应衰变的单次测量结果的相关性的频谱。这种方法只需要量子位初始化和读出具有适度的保真度，并且还允许对整体灵敏度和其敏感的频率区域进行独立调谐。因此，可以在非常宽的频率范围上保持良好的检测对比度。我们讨论了用我们的方法测量GaAs自旋量子比特核浴的$1/f$噪声和涨落谱。
2013-01-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Sequential tunneling and shot noise in ferromagnet/normal-metal/ferromagnet double tunnel junctions
假设中心金属岛中电子的自旋弛豫时间足够大，研究了库仑阻塞区铁磁/正常金属/铁磁双结的隧穿.利用主方程，计算了不同参数器件的电流、隧道磁电阻（TMR）和电流噪声谱。结果表明，自旋和电荷关联之间的相互作用强烈地依赖于被测器件的非对称性。电荷关联使得描述中心岛自旋积累的化学势移动，以及TMR的电流-电压特性与库仑阶梯振荡周期相同。这种影响被温度所掩盖。自旋相关可能导致有限频率处的噪声增强，而零频率噪声仍然总是亚泊松的。栅极电压不仅引起电导的振荡，而且引起TMR和噪声的振荡。
2007-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
