Metal-insulator transition in a quantum wire driven by a modulated Rashba spin-orbit coupling
我们研究了束缚在量子线中的电子在光滑调制的Rashba自旋轨道耦合作用下的基态性质。当调制的周期变得与带填充相称时，Rashba耦合驱动量子相变到量子绝缘状态。利用玻色化和微扰重整化群方法，我们发现这种状态对电子-电子相互作用是鲁棒的。电荷和自旋激发的间隙与具有共同的相互作用依赖指数的Rashba调制的幅度成比例。估计的预期大小的电荷间隙，使用数据的栅InAs异质结构，表明该效果可以投入实际使用，在未来的自旋晶体管设计。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strongly modulated transmission of a spin-split quantum wire with local Rashba interaction
我们研究了存在塞曼自旋分裂和空间非均匀Rashba相互作用的弹道量子线的输运性质。塞曼相互作用沿着导线延伸，并在能谱中产生间隙，该间隙仅允许电子沿着一定方向的旋量传播。对于相反方向的自旋，波在远离Rashba区域的地方是倏逝的，Rashba区域起着散射中心的作用。当磁场垂直于Rashba场时，发生了最有趣的情况。然后，渐近波函数的自旋不是Rashba哈密顿量的本征函数，并且当费米能量沿着带隙扫过时，Rashba区域中自旋之间的耦合引起透射概率的突然变化。在简要地研究了扩展Rashba耦合线的能谱和本征函数后，我们分析了通过局域Rashba相互作用区域的传输，在该区域中，双界面将恒定Rashba相互作用区域与无自旋轨道耦合的导线分开。对于能量略高于传播阈值，我们发现无处不在的传输零点（反共振），这是通过匹配的方法在一维极限分析。我们发现，一个最小的紧束缚模型产生的Fano反共振型的解析传输线形状。更一般的角度依赖性的外部磁场内处理投影薛定谔方程与哈密顿矩阵元素混合波函数分量。最后，我们考虑了一个现实的量子线，其中能量子带通过Rashba子带间耦合项耦合，并讨论了它对传输零点的影响。
2007-06-01 cond-mat.mes-hall
Domain wall pinning in a circular cross-section wire with modulated diameter
具有直径调制的圆柱形纳米线中的畴壁传播是设计物理导向器件或破坏性三维磁存储器的关键现象。本章提出了一个组合的分析建模和微磁模拟，目的是提出一个全面的全景的物理钉扎的畴壁调制时，移动的刺激下的磁场或自旋极化电流。为了考虑简单的物理，我们考虑最多几十纳米的直径，并相应地横向类型的畴壁。使用适当的近似建模提供了简单的比例律，而模拟则更准确，可以细化结果并定义模型的有效性范围。虽然钉扎随着直径的相对变化而增加，但关键特征是在考虑电流而不是场时，由于与直径的增加相关的电流密度的急剧减小，在直径的增加处钉扎的效率大得多。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall
Modulated currents in open nanostructures
我们从理论上研究了介观系统的输运性质，该系统由施加在输入（左）引线的接触处的矩形脉冲序列驱动。将在输出（右）引线中测量的电流的特性与样品的光谱特性进行了讨论。通过广义非马尔可夫主方程方案计算的时间相关的电流。我们研究了量子点和窄量子线的瞬态响应。我们表明，输出响应不仅取决于铅样品耦合和脉冲的长度，但也传播输入信号的状态。我们发现，通过增加偏置窗口，由于不同的动态隧穿过程，可用于传输的新态会在弛豫电流中引入额外的结构。在窄量子线的情况下，输出信号相对于输入电流的延迟与通过线的瞬态时间相关联。
2009-09-04 cond-mat.mes-hall
Localized states in a semiconductor quantum ring with a tangent wire
我们扩展了一种特殊的局域态被困在交叉点由于几何限制，首先提出了一个三终端开口T形结构[欧洲。Phys. Lett. {\bf 55}，539（2001）]中所述的方法制成具有与金属丝相切连接的环形几何形状。在这种环形结构中，存在一个局域态被捕获在交叉点处，能量位于最低子带内。我们系统地研究了这种局域态和由于局域态与连续态之间的耦合而产生的Fano型干涉。结果表明，环内径的增大减弱了与连续介质的耦合，非对称Fano凹陷逐渐消失。由于Fano型反共振和结构反共振的相互作用，在透射过程中出现了很宽的能隙。该反共振间隙的大小可以通过调节磁通量来调制。而且，在相同的间隙区域内可以获得大的透射振幅。强鲁棒性的反共振间隙证明了所提出的几何形状的实际应用的可行性。
2014-08-14 cond-mat.mes-hall
Convection-modulated topological edge mode and extended-localized criticality in thermal metamaterials
本文提出通过对流调制热超材料实现非厄米拓扑边缘模式与体态模式临界性，利用周期性调制诱导带隙内边缘模式，并通过准周期对流调制引入扩展-局域临界性，为可重构热器件设计提供了新方案。
2025-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Dephasing of electrons in mesoscopic metal wires due to zero-point fluctuations of optically active localized plasmon modes
光学活性局部等离子体激元模式在金属线的粗糙表面上可能非常丰富。这些模式的零点波动示出产生局部DC磁化。因此，这些模式对电子退相时间的影响类似于磁性杂质的影响。
2005-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Preparation and physical properties of soft magnetic nickel-cobalt nanowires with modulated diameters
我们建立了一种方法来生产圆柱形磁性纳米线显示几个部分，具有很大的通用性，在段直径和长度。它基于氧化铝模板中的电镀，后者通过阳极氧化、湿法蚀刻和原子层沉积的几个步骤来制备，以分别产生、加宽或收缩孔。我们提出了一个分析模型来分析密集组装的多段导线的面内和面外磁化回路。该模型考虑了线间偶极场和端域卷曲，预测了单个线的开关场，没有可调参数。它的成分是至关重要的，以提取可靠的参数，从拟合的循环，如磁化或孔隙率的阵列。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Tuning Fano resonances by magnetic forces for electron transport through a quantum wire side-coupled to a quantum ring
我们考虑电子输运的量子线与侧耦合的量子环在一个二维模型，占有限宽度的通道。我们使用有限差分技术来解决散射问题，以及确定的能量连续环局域态。后向散射几率在磁场中出现Fano峰，在费米能级处出现环局域态。我们发现Fano共振的宽度在高磁场下发生变化。对于具有电流循环的共振状态，宽度增加（减小），所述电流循环产生与外部磁场平行（反平行）的磁偶极矩。我们指出，相反的行为的法诺共振由于本地化状态与顺时针和逆时针电流的结果从磁力，改变其耦合到通道的强度和修改的本地化状态的寿命。
2010-10-06 cond-mat.mes-hall
Universality of delocalization in unconventional dirty superconducting wires with broken spin-rotation symmetry
在脏的超导导线中，如果自旋-旋转对称性被破坏，则费米能级处的准粒子态不需要指数定域[Brouwer { \em et al.}，物理修订信函{ \bf 85}，1064（2000）]。在这里，我们提出的证据表明，非定域状态是通用的厚线限制，而有限厚度的线离域需要微调的障碍，与早期的结果一致的Motrunich { \em等人}。[Phys. Rev. B { \bf 63}，224204（2001）]。粗线极限被定义为同时极限，其中线的长度$L$和费米能量下的传播通道的数量$N$都取为无穷大，并且它们的比率保持固定。
2003-02-10 cond-mat.mes-hall
Modulated Rashba interaction in a quantum wire: Spin and charge dynamics
最近表明，当调制的波数与量子线中电子的费米波长相称时，量子线中空间调制的Rashba自旋轨道耦合驱动从金属态到绝缘态的转变。有人建议，这种效应可能会在未来的自旋晶体管设计中投入实际使用。在本文中，我们重新审视这个问题，并提出了一个详细的分析基础物理。首先，我们探讨了如何建立的电荷密度波的相关性在量子线由于周期性的栅极配置，产生的Rashba调制的影响过渡到绝缘状态。电荷密度调制和自旋-轨道耦合调制之间的相互作用非常微妙：根据两种调制之间的相对相位，Rashba相互作用和电荷密度波相关性的联合作用可能会增强或减弱Rashba电流阻断效应。其次，我们询问的Dresselhaus自旋轨道耦合，是一般存在于嵌入在半导体异质结构的量子线的作用。虽然Dresselhaus耦合被发现对绝缘状态的电流封锁的工作，在大多数材料中的效果是小的。使用有效场论的方法，我们还进行了电子-电子相互作用的影响分析，并显示如何在绝缘状态下的单粒子间隙可以提取更容易访问的集体电荷和自旋激发阈值。单粒子间隙的小与Rashba和化学势调制之间的反相位关系一起构成了在InAs基器件中实现Rashba控制的电流开关的严重困难。一些替代设计进行了讨论。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Localized NMR Mediated by Electrical-Field-Induced Domain Wall Oscillation in Quantum-Hall-Ferromagnet Nanowire
我们提出了分数量子霍尔畴壁限制在一个门定义的线结构。我们的实验利用射频电场驱动的畴壁的空间振荡来引起核磁共振。由此产生的光谱进行了讨论，在两个大的四极场创建的导线和超精细领域与振荡域壁。这提供了这样的实验事实，即尽管存在潜在的变形，但畴壁在受限的几何形状附近仍然存在，由此允许在电装置中进行局部磁共振。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
Nonchiral Edge States at the Chiral Metal Insulator Transition in Disordered Quantum Hall Wires
研究了强磁场中无序线的量子相图随线宽和能量的变化。两端电导显示零温度不连续过渡之间的确切整数高原值和零。在这个过渡附近，手性金属-绝缘体过渡（CMIT），状态被确定为具有相反手性的边缘状态的叠加。这种状态的批量贡献被发现减少与增加线宽度。基于精确的对角化结果的本征态和它们的参与比，我们得出结论，这些状态是CMIT的特征，具有非手征边缘状态的外观，从而区别于量子霍尔线中的其他状态，即扩展边缘状态，二维（2D）本地化，准一维本地化，和2D临界状态。
2005-09-15 cond-mat.mes-hall
Vertical quantum wire realized with double cleaved-edge overgrowth
在（001）-GaAs上两个过度生长解理的交叉处制备了量子线。导线的每一端通过二维（2D）引线与n+ GaAs层接触。一个侧门控制的密度揭示导线电导量化。由于2D引线串联电阻，台阶高度从2e^2/h大幅降低。我们的特点是二维密度和流动性的两个解理面与四点测量。第一刻面上的密度由衬底电势调制，耗尽限定线长度的2um宽的条带。显微光致发光显示了一个额外的峰值与一维电子状态的角落。
2006-04-04 cond-mat.mes-hall
Interference Effect of Majorana Fermions in a Spin-orbit Coupled Superconducting Wire
位于拓扑超导导线两端的两个马约拉纳费米子（MF）会相互干涉，形成众所周知的$4π$约瑟夫森电流。我们发现电子部分和空穴部分的态密度（Dos）也遵循宇称相关的$4π$周期振荡，而当两个平凡态相互干扰时，Dos呈现$2π$周期振荡.因此，Dos振荡的周期可以用来区分MF和平凡的局域态。有趣的是，这样的现象可以直接观察到在一个短的超导线控制的栅极电压。这大大简化了实验装置。我们认为，可以通过两个STM导联或两个常模导联检测干扰效应。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
The FIR-absorption of short period quantum wires and the transition from one to two dimensions
研究了短周期平行量子线在垂直量子化磁场中的红外吸收。外部随时间变化的电场沿导线调制线极化。在基态和Hartree近似下的吸收计算中，电子的相互库仑作用被自洽地处理。我们考虑了金属栅光栅耦合器，与线调制周期相同或不同，对吸收的影响。磁等离子体激元在非局域区域的演变，它被分裂成几个伯恩斯坦模式进行了讨论的过渡：窄到宽的电线，并孤立重叠的电线。我们表明，在狭窄的情况下，没有强烈的调制线的吸收可以直接与底层的电子能带结构。
1997-10-20 cond-mat.mes-hall
Shape effects of localized losses in quantum wires: dissipative resonances and nonequilibrium universality
本文研究了弱相互作用费米子量子线中局域损耗的空间结构效应，发现多个耗散杂质会引发输运和动量分布的共振，且杂质形状会改变散射概率标度，导致涨落诱导透明性被连续消除并产生连续不动点线。
2021-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Flux modulated flat band engineering in square-kagome ladder network
利用实空间重整化群（RSRG）方法，解析地研究了准一维正方形梯形网络中非色散平带模的起源。本征态的一部分是非扩散的，即，部分地通过量子干涉的破坏性类型和部分地通过由具有零波函数振幅的位点形成的物理分隔物而被定位在子晶格位点的簇内。通过使振幅在选择性位置处消失，可以将入射激发限制在捕获单元内，从而形成紧凑的局域态。粒子的有效质量变得无限大，相应于这些自局域模式，因此波列的迁移率变得非常小。这种猝灭的动能导致对色散曲线的动量独立贡献。本文的分析得到了光谱景观和相应色散剖面的数值计算的证实。均匀磁通量的应用可以导致带的位置以及曲率的综合工程。同时，紧束缚框架下电子和光子的一对一映射有助于我们研究类似单模波导系统中的光子局域化。慢光的概念最终引入了光能空间压缩的可能性。
2019-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous Thermal Transport in Quantum Wires
我们研究在一维量子线，连接到水库的热输运。尽管不存在电子背散射，但导线中的相互作用强烈影响热传输。电子通过导线以单位传输方式传播，电导不受影响。然而，能量是由玻色子激发（等离子体激元）携带的，即使在比费米波长大得多的尺度上也会受到散射。如果电子密度随机变化，则等离子体激元被定域化并且发生{ \em电荷-能量分离}。我们还讨论了等离子体激元-等离子体激元相互作用的影响，使用Levinson的非局部热输运理论。
1998-08-19 cond-mat.mes-hall
Resonant reflection at magnetic barriers in quantum wires
利用递归格林函数方法，数值研究了含单磁垒量子线的电导。对于足够强和本地化的障碍，Fano型反射共振观察到接近夹断制度。它们归因于磁势垒内的磁电涡旋型准束缚态，该准束缚态干扰了磁势垒外的扩展模。此外，我们表明，无序可以大大修改周围的夹断制度的剩余电导。
2007-03-20 cond-mat.mes-hall
Spintronics in MoS_2 monolayer quantum wires
本文对MoS_2单层扶手椅型量子线和量子点中的自旋效应进行了解析和数值研究。由电场引起的内禀和Rashba自旋轨道相互作用之间的相互作用导致螺旋模式，从而在时间反演不变系统中引起自旋过滤。Rashba自旋轨道相互作用也可以通过空间变化的磁场产生。在这种情况下，系统可以处于具有几乎完美的自旋极化的螺旋状态。如果这样的量子线被带到接近s波超导体，系统可以被调谐到拓扑相，导致在线端的中隙马约拉纳费米子。
2013-04-16 cond-mat.mes-hall
Ultracold quantum wires with localized losses: many-body quantum Zeno effect
我们研究了一个一维系统的相互作用无自旋费米子受到本地化的损失，在那里的相互作用的无缝量子涨落和粒子相互作用导致的化身真正的多体性质的量子芝诺效应。该模型构成了典型Kane-Fisher势垒问题的非平衡对应物，并且由于系统的无间隙性质，它表现出强相互作用效应。作为一个中心的结果，我们表明，在费米动量附近的量子芝诺效应的实现，导致在费米能级的粒子发射的抑制的损失概率强烈重整化。这反映在粒子动量分布的结构中，表现出接近费米动量的峰值。我们证实了这些发现的三个互补的方法：一个真实的空间重整化群的一般微观连续模型，动力学Hartree-Fock数值分析的微观模型上的晶格，和一个重整化群分析的基础上，有效的Luttinger液体描述模式耦合效应。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Strain Modulated Electronic Properties of Ge Nanowires - A First Principles Study
采用基于密度泛函理论的第一性原理模拟方法研究了单轴应变和量子限制对锗纳米线沿[110]方向的电子性质的影响，如能隙和电子空穴的有效质量.所研究的纳米线的直径高达50微米。如我们的计算所示，Ge [110]纳米线具有直接带隙，与体材料中间接带隙的性质相反。我们发现，带隙和有效质量的电荷载流子可以调制通过施加单轴应变的纳米线。这些应变调制是尺寸依赖性的。对于较小的线（~ 12 μ m），带隙几乎是应变的线性函数;压缩应变增加带隙，而拉伸应变减小带隙。对于较大的线（20 μ m- 50 μ m），带隙相对于应变的变化显示出近似抛物线的行为：超过-1%的压缩应变也减小了带隙。此外，我们的研究表明，应变对电子和空穴的有效质量的影响非常不同。空穴的有效质量随着拉伸应变而增加，而电子的有效质量随着压缩应变而增加。我们的研究结果表明，应变和尺寸都可以用来调整纳米线的能带结构，这可能有助于未来的纳米电子器件的设计。我们还讨论了我们的结果应用紧束缚模型。
2010-10-07 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Quantum currents and pair correlation of electrons in a chain of localized dots
本文计算了电子在局域点线中通过跳跃、相互作用和耗散的量子输运，并找到了一个等效RCL电路的表示，得到了电场感应电流的精确解，讨论了虚电流在衰减初始关联和Bloch振荡中的作用。用解析法计算了随机相位近似下的动力响应函数，并由此确定了结构的静态结构函数和成对关联函数。该对关联函数包含来自布里渊区的形状因子和由线中的局部点引起的结构因子。
2017-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Entanglement properties and quantum phases for a fermionic disordered one dimensional wire with attractive interactions
一个费米子无序的一维线在吸引相互作用的存在下，已知有两个不同的阶段：一个本地化和超导的一个取决于相互作用和无序的强度。如果系统尺寸短于局部化长度，则局部化区域也可以表现出金属行为。在这里，我们表明，超导相有一个独特的分布的纠缠熵和纠缠谱不同于金属制度。纠缠熵分布与Lévy α稳定分布（与高斯金属分布相比）是强不对称的，并且纠缠能级间距分布是酉的（与正交相比）。因此，纠缠特性可以揭示其他方法无法检测到的特性。
2015-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exponentially Localized Magnetic Fields for Single-Spin Quantum Logic Gates
从中性粒子光学领域已知，当电流方向在相邻导线中反平行时，平行载流导线的无限阵列产生指数定域磁场。我们表明，数十根超导Nb纳米线的有限阵列可以产生10 mT的峰值磁场，该磁场在500 nm的长度范围内衰减10^4倍。这样的阵列很容易用现有技术制造，并且与半导体和超导量子计算机架构兼容。一系列这样的阵列可以用来单独寻址单个单自旋或通量量子位，间距仅为100 nm，并且可以导致5ns的量子逻辑门时间。
2004-02-03 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bandgap renormalization of modulation doped quantum wires
我们测量了调制掺杂的T形量子线阵列的光致发光谱，它是用表面门调制的一维密度n_e的函数。我们提出了自洽的电子结构计算这种设备，它显示了带隙重整化，当校正激子能量和屏蔽，在很大程度上是不敏感的n_e，这是在定量极好的协议与数据。计算（cf。cond-mat/9908349）示出了包括屏蔽电子和与空穴结合的电子之间的正交性的重要性。计算表明，电子和空穴在3 x 10^6 cm^-1的范围内仍然保持束缚状态，因此激子的稳定性远远超过保守的莫特判据。
1999-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin dynamics of hopping electrons in quantum wires: algebraic decay and noise
本文从理论上研究了半导体量子线中由于电子在局域态之间的跳跃以及电子与核自旋的超精细相互作用所引起的自旋退相干和内禀自旋噪声。在足够低密度的本地化站点的跳频速率具有指数宽分布。它允许描述的自旋动力学方面的紧密定位的“对”的网站和单一的“达到”的状态，从一系列的跳跃导致电子本地化内的“对”。所开发的分析模型和数值模拟表明，无序依赖的代数尾巴的自旋衰减和幂律奇异性的功能，在低频部分的自旋噪声谱。
2016-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hartree-Fock calculations of a finite inhomogeneous quantum wire
我们用Hartree-Fock方法研究了有限长导线上的相互作用一维电子系统，该系统在中心处被光滑势垒部分耗尽。在整个系统中施加均匀的1特斯拉塞曼场。我们发现，随着势垒的增加，势垒下的低密度电子从非磁性态转变为反铁磁态，然后转变为由两个反铁磁区与高密度引线隔离的自旋取向良好的局域化区域.在这个最后阶段，响应于连续增加的势垒电势，系统经历了一系列突然的密度变化，对应于单个电子从势垒下的自旋对准区域的连续驱逐。受最近的动量分辨隧穿实验的启发，我们还计算了动量分辨隧穿矩阵元。我们的计算表明，被驱逐的本征态是空间局域的，与实验观察一致。然而，需要额外的机制来解释在隧道矩阵元素中的$k=0$附近实验观察到的大光谱权重。
2008-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite band effects over the linear conductance through a quantum wire coupled with a quantum dot: X-boson treatment
研究了电子在具有强边耦合量子点的量子线中的输运。当栅电压位于导带边缘附近时，我们得到了具有横向峰值的线性电导。计算的态密度表明，这些峰与导带外的重整化局域能级有关。这些结果与最近的实验结果是一致的。
2003-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Synthesizing Majorana zero-energy modes in a periodically gated quantum wire
我们探索了一个方案，工程的一维无自旋p波超导体托管不成对的马约拉纳零能量模式，使用一个全电的设置与自旋轨道耦合量子线接近的s波超导体。通过采用周期性调制的Rashba相互作用来确保由单个自旋分裂能带所需的费米能级的交叉，所述Rashba相互作用由电子-电子相互作用和均匀的Dresselhaus相互作用辅助，在两个自旋轨道移动的费米点处打开间隙。虽然在混合超导体-半导体器件中的实现需要改进当今的能力，但是我们的方案的变体（其中自旋-轨道耦合冷费米子有效地邻近耦合到Feshbach分子的BEC储库）可以提供即用型平台。
2016-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interplay of disorder and interaction in Majorana quantum wires
研究了具有局域马约拉纳零能态的一维拓扑超导体中无序和相互作用的相互作用。利用Abel玻色化和微扰重整化群（RG）方法，我们得到了RG流和相关参数的标度维数，并确定了低能理论的临界点.我们预测了从拓扑超导相到非拓扑局域相的量子相变，并得到了这两个相之间的相边界作为电子-电子相互作用和纳米线中的无序强度的函数。基于一个瞬子分析，其中包括无序的影响，我们还确定了一个大的制度的稳定性的马约拉纳携带拓扑相的参数空间中的模型。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
