The role of background impurities in the single particle relaxation lifetime of a two-dimensional electron gas
我们重新研究了二维系统中由于背景杂质引起的量子τ_q和输运τ_t散射寿命。我们证明了量子寿命中的对数发散是由于无限厚异质结构的非物理假设造成的，并证明了现有的非发散多重散射理论可以导致高质量异质结构中的非物理量子散射寿命.我们导出了有限厚度结构的无发散散射寿命，它既可用于最低阶微扰理论，也可用于多次散射理论。我们计算了一般GaAs-AlGaAs异质结构中电子的量子寿命和输运寿命，发现区分GaAs异质结构中主要散射机制的正确“经验法则”对于本底杂质应该是τ t/τ q < 10，而对于远距离杂质应该是τ t/τ q > 10。最后，我们提出了第一个比较的理论结果τ_q和τ_t与实验数据从GaAs的2DEG中，只有背景杂质散射。我们得到了很好的计算和实验数据之间的协议，并能够提取的GaAs和AlGaAs区域的背景杂质密度。
2009-06-23 cond-mat.mes-hall
Electric manipulation of the Mn-acceptor binding energy and the Mn-Mn exchange interaction on the GaAs (110) surface by nearby As vacancies
我们从理论上研究了GaAs（110）表面附近As（砷）空位对Mn（锰）杂质磁性的影响，采用微观紧束缚模型，该模型捕捉了GaAs中两种缺陷的电子结构的显著特征.计算表明，Mn受体的结合能基本上不受中性As空位的存在的影响，即使在尽可能短的${\rm V}_{\rm As}$ -Mn分离。另一方面，在一个简单的尖端诱导带弯曲理论和协议与实验相反，对于一个带正电荷的空缺Mn受体结合能显着降低作为空缺带来更接近Mn杂质。对于两个Mn杂质铁磁性排列，我们发现附近的带电As空位增强了相关耦合受主能级的能级分裂，导致有效交换相互作用的增加。中性空位保持交换分裂不变。由于在实验上可以在空位的两种电荷状态之间可逆地切换，因此磁性掺杂剂的这种局部电操纵可以导致其交换相互作用的有效实时控制。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Spectral Weight of a Luttinger Liquid: Effects from Edges and Impurities
我们计算了有限温度的局部光谱重量（LSW）的Luttinger液体与“开放”（硬壁）的边界。靠近边界的LSW表现出特征振荡的自旋-电荷分离的指示。LSW的线形也被发现有一个Fano样的不对称性，起源于电子-电子相互作用和散射的边界之间的相互作用的功能。我们的研究结果可以用来预测如何边缘和杂质影响扫描隧道显微镜（STM）的一维电子系统在低温和偏压。应用STM对单壁碳纳米管进行了讨论。
2006-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dangling bonds on the Cl- and Br-terminated Si(100) surfaces
硅表面的卤素单分子层在电子器件制造中的应用引起了人们的积极关注。为了产生用于杂质掺入的卤素掩模，期望能够从表面去除单个卤素原子。本文报道了在扫描隧道显微镜（STM）中单个卤素原子从Si（100）-2x1-Cl和-Br表面的脱附。利用扫描隧道显微镜和密度泛函理论研究了卤素脱附后硅表面形成的硅悬挂键。确定了三种电荷状态：正电荷、中性电荷和负电荷。我们的研究结果表明，DBs的电荷状态可以被操纵，这将允许局部调整Cl-和Br-封端的Si（100）表面的反应性。
2022-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Anisotropy of Single Mn Acceptors in GaAs in an External Magnetic Field
研究了外加磁场对GaAs（110）面附近单个Mn受主空穴态物理性质的影响。受体局域态密度（LDOS）的横截面扫描隧道显微镜图像表明，强各向异性空穴波函数不受高达6 T的磁场的显著影响。这些实验结果支持的理论计算的基础上紧束缚模型的Mn受主在GaAs。对于Mn受体的（110）表面和下面的亚表面，我们发现，施加磁场修改显着的磁各向异性景观。然而，受主空穴波函数强烈地局限于Mn周围，并且LDOS与Mn的磁矩方向完全无关。另一方面，对于放置在表面下方的较深层上的Mn受体，受体空穴波函数更加离域，并且相应的LDOS对Mn磁矩的方向更加敏感。然而，这些磁性杂质的磁各向异性能量很大（高达15 meV），并且10 T的磁场几乎不能改变形貌并使Mn磁矩的方向远离其易磁化轴旋转。我们预测，需要大得多的磁场，以观察一个显着的场依赖性的杂质位于几层以下的GaAs表面的隧穿电流。
2013-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dependences of the Transport Scattering Time and Quantum Lifetime on the Two-Dimensional Electron Gas Density in Modulation-Doped Single GaAs Quantum Wells with AlAs/GaAs Short-Period Superlattice Barriers
本文研究了具有AlAs/GaAs短周期超晶格势垒的调制掺杂GaAs单量子阱中输运散射时间τt、量子寿命τq及其比值τt/τq与电子气密度ne的关系。的实验依赖性的电子散射与一个有效的二维浓度n*R和背景杂质的三维浓度nB的远程电离的捐助者解释。得到的表达式为n*R（ne），包括本地化在AlAs层的X-谷电子的贡献，由远程施主的随机电位的散射抑制。结果表明，当ne超过某一临界值nec时，实验观察到的τt和τq的突然增加与n*R的减小有关。可以确定的是，在电子密度ne > nec时观察到的τt/τq的下降是因为在这个二维系统中背景杂质的随机势的散射随着n*R的减小而限制了τt的增加，而不是τq的增加。
2021-01-04 cond-mat.mes-hall
Rectangular Potential Barrier Affected by External Fields, Hydrostatic Pressure and Impurities
在这项工作中的影响的电场和磁场的隧道粒子在一个矩形势垒显示，我们已经考虑到存在的杂质在势垒中心和静水压力的影响，平行于势垒高度考虑BenDaniel-Duke边界条件。假设粒子在GaAs-AlxGa 1-xAs-GaAs异质结构内部移动，则由于杂质浓度和流体静压的存在，透射系数的变化是明显的。由于杂质的存在而产生的电势用二次多项式函数近似，该函数解决了通过大量修改透射系数而产生的不连续性。
2007-04-30 cond-mat.mes-hall
N-nH complexes in GaAs studied at the atomic scale by cross-sectional scanning tunneling microscopy
氮（N）掺杂的GaAs的氢化允许通过操纵N-nH络合物（N-nH络合物，其中氮原子被n个氢（H）原子包围）来可逆地调节带隙和产生位点受控的量子点。在这里，我们采用横截面扫描隧道显微镜（X-STM）在原子尺度上研究这些复合物在GaAs（110）表面。此外，我们进行了密度泛函理论（DFT）计算，以确定N-nH复合物的原子性质。我们认为，在（110）GaAs表面或附近的两个H原子从N-nH复合物解离为H $_2$分子。我们观察到多个功能相关的氢化过程中，其中一个子集被归类为N-1H配合物。这些与N-1H相关的特征显示出局部态密度（LDOS）的明显降低，这是GaAs（110）表面中N原子的特征，并且具有位于三个晶向之一的LDOS的额外的明显局部增强。N-nH特征可以用STM尖端操作。显示在一种情况下，在两个镜像对称状态之间的切换行为，并在另一种情况下，去除局部增强的LDOS。明亮对比度的消失很可能是从N-nH络合物中去除H原子的标志。
2020-07-23 cond-mat.mes-hall
Poole-Frenkel Effect and Phonon-Assisted Tunneling in GaAs Nanowires
我们目前的电子输运测量GaAs纳米线生长的无催化剂的金属有机化学气相沉积。尽管纳米线掺杂有相对高浓度的替代杂质，我们发现它们的电阻非常高。通过测量足够高的纵横比纳米线单独在原位，我们解耦的接触的作用，并表明，这种半绝缘的电行为是陷阱介导的载流子传输的结果。我们观察到普尔-弗伦克尔运输跨越声子辅助隧穿在较高的领域，与隧穿时间主要取决于基本的物理常数的理论预测。通过使用原位电子束照射的单个纳米线，我们探测的纳米线电子传输时，自由载流子可用，从而揭示了接触的性质。
2010-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic properties of substitutional Mn in (110) GaAs surface and subsurface layers
受最近的STM实验的启发，我们提出了一个理论研究的Mn诱导的受主能级的电子和磁性的GaAs（110）表面层或在表面以下的原子层之一，通过取代一个单一的Ga原子。我们采用动力学交换紧束缚模型，其中（110）面的弛豫被考虑在内。受主波函数在空间上具有很强的各向异性，其详细特征取决于Mn原子所在的亚层的深度。当Mn原子位于表面更下方时，与受主能级相关的（110）表面上的局域态密度（LDOS）对Mn磁矩的方向更敏感。我们表明，系统的总磁各向异性能量几乎完全是由于受主能级能量对Mn自旋取向的依赖性，并且这个量强烈依赖于Mn原子的深度。
2009-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistivity of dilute 2D electrons in an undoped GaAs heterostructure
我们报告的电阻率测量从0.03 K到10 K在稀释的高迁移率的二维电子系统。在门控场效应晶体管几何结构中使用未掺杂的GaAs/AlGaAs异质结，探索了宽范围的密度，$0.16 \times 10^{10} {cm}^{-2}$至$7.5 \times 10^{10} {cm}^{-2}$。对于高密度，结果被定量地证明是由于散射的声学声子和杂质。在密度的中间范围内，在低于1 K的温度下观察到电阻率的峰值。这种非单调的电阻率可以通过考虑声子、体和界面电离杂质的已知散射机制来理解。在测量的最低温度下，更低的密度似乎是绝缘的。
2002-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Scanning tunneling microscopy with InAs nanowire tips
砷化铟纳米线的选择性区域气相外延生长被用作扫描隧道显微镜（STM）的提示。STM针尖是通过将导线手动定位在具有亚微米精度的双裂砷化镓晶片的角上并以光刻方式接触它们来实现的，这与GaAs晶片上的进一步集成电路完全兼容。STM图像显示在Au（111）表面上的2 μ m的z-噪声和至少0.5nm的横向稳定性。I（z）光谱揭示了指示穿过真空的隧穿的指数衰减。随后的尖端电子显微镜图像表明，在STM成像过程中，金属丝几乎没有发生变化。
2012-12-20 cond-mat.mes-hall
Acoustic Phonon-Assisted Resonant Tunneling via Single Impurities
我们进行的调查，共振隧穿通过杂质嵌入在一个单一的GaAs/AlGaAs异质结的AlAs势垒。在30 mK下测量的$I(V)$特性中，分辨出了单个施主的贡献，并看到了隧穿过程中声子辅助的指纹。后者证实了详细分析的隧穿率和建模的共振隧穿电流的贡献。此外，观察到的DOS（LDOS）和费米边缘奇异的局部结构的波动。
2004-02-26 cond-mat.mes-hall
An atomic scale study of Si-doped AlAs by cross-sectional scanning tunneling microscopy and density functional theory
GaAs中的硅（Si）施主已经成为广泛研究的主题，因为Si是III-V族半导体器件和衬底中最常见和最好理解的n型掺杂剂。与GaAs的直接带隙相比，AlAs的间接带隙在引入Si掺杂剂时导致有趣的效果。在这里，我们提出了一个研究的横截面扫描隧道显微镜（X-STM）和密度泛函理论（DFT）计算研究硅施主在AlAs在原子尺度上。基于它们的晶体对称性和对比强度，我们确定了AlAs（110）表面以下四层的Si施主。有趣的是，它们的短程局域态密度（LDOS）与GaAs（110）表面的Si原子非常相似。此外，我们显示在所有这些层中的Si供体的高分辨率图像。对于空态成像，基于DFT的实验和模拟STM图像显示出良好的协议Si施主下两层的表面。
2021-06-10 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in $n$-type (111) GaAs quantum wells
利用动力学自旋Bloch方程方法研究了$n$型（111）GaAs量子阱中D 'yakonov-Perel'机制限制的自旋弛豫.在（111）GaAs量子阱中，通过Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合项的相互抵消，在适当的栅压下，D 'yakonov-Perel'项的面内有效磁场在特定的动量圆上可以被抑制为零。当自旋极化电子主要分布在这个特殊的圆上时，面内非均匀展宽很小，自旋弛豫得到抑制，特别是沿量子阱生长方向的自旋弛豫。该抵消效应可能导致自旋弛豫时间的密度或温度依赖性中的峰值（抵消峰值）。在密度（温度）依赖性中，抵消峰和普通密度（库仑）峰之间的相互作用导致自旋弛豫时间的密度（温度）依赖性的丰富特征。揭示了不同质量的杂质对自旋弛豫温度相关性中的抵消峰和库仑峰的影响。我们还显示了自旋弛豫相对于自旋极化方向的各向异性。
2010-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatial distribution of local tunneling conductivity due to interference and Coulomb interaction effects for deep and shallow impurities on semiconductor surfaces
研究了半导体表面深、浅杂质局域隧穿电导的空间分布。考虑了非平衡库仑相互作用和干涉效应，并借助Keldysh理论进行了理论分析。研究了两种模型：浅杂质态的平均场自洽方法和深杂质态的Hubbard-{I}模型。我们已经发现，不仅以上的杂质，但也在距离可比的晶格周期都影响直接和共振隧穿通道之间的干扰和本地化的电子和现场库仑排斥强烈修改的形式的隧道电导率测量的扫描隧道显微镜/光谱（STM/STS）。
2010-05-20 cond-mat.mes-hall
Scanning Tunneling Microscopy currents on locally disordered graphene
我们研究的局域态密度和周围的替代杂质，并使用这些结果来计算电流与偏压特性曲线的扫描隧道显微镜（STM）的实验在石墨烯表面上完成。这使我们能够检测石墨烯上取代杂质的存在。空缺的情况也进行了分析。我们发现，STM特征曲线的形状和幅度取决于尖端的位置和缺陷的性质，杂质和碳原子之间的结合强度起着重要的作用。尖端的最后一个原子的性质也对特性曲线的形状有影响。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Probes for Quantum Hall Ferroelectrics and Nematics
在强量子化磁场作用下，二维多谷电子系统中的单个口袋的色散具有低对称性，产生量子霍尔铁电态和量子双极铁电态.我们调查这些国家附近产生的杂质，可以通过扫描隧道显微镜（STM）光谱探测本地签名。对于量子霍尔铁电体，我们证明了在杂质束缚态测量的偶极矩和从现代极化理论获得的理想体偶极矩之间的直接关系。我们还通过精确对角化研究了单杂质的多体问题，发现近强杂质的非平凡激子态可以形成特定的特征，可以很容易地通过STM光谱识别。
2020-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological insulator ring with magnetic impurities
拓扑绝缘体表现出由时间反演对称性拓扑保护的无隙边缘或表面状态。然而，几种有希望的拓扑绝缘材料候选材料（例如Bi $_2$、Se $_3$和HgTe）包含自旋核或其他类型的破坏时间反转对称性的磁性杂质。我们研究了在磁通量穿过的拓扑绝缘体量子环中，这种杂质与电子边缘态耦合的后果。我们使用自旋守恒和额外的对称性参数，推导出一个普遍的公式，传播的边缘模式的频谱通过杂质的传输幅度。我们的结果适用于任意自旋的杂质。我们发现，存在一个能量制度，在该制度中的频谱变得几乎独立的通量和显着的光谱间隙的形式。我们进一步分析了电子-杂质的纠缠熵，发现最大纠缠发生在能隙附近。我们的预测可以通过量子环输运干涉实验或自旋分辨STM测量进行研究，为理解杂质在拓扑绝缘体边缘输运中的作用提供了一种新的方法。
2018-01-17 cond-mat.mes-hall
Determining the spin-orbit coupling via spin-polarized spectroscopy of magnetic impurities
我们研究了与磁性杂质的存在相关的杂质态的自旋分辨光谱性质，在二维，以及一维系统与Rashba自旋轨道耦合。我们专注于超导材料中的Shiba束缚态，以及金属系统中的杂质态。结合数值T矩阵近似和束缚态波函数的直接解析计算，我们计算了局域态密度（LDOS）及其傅里叶变换（FT）。我们发现，FT的自旋极化LDOS，通过自旋极化STM访问的量，允许准确地提取自旋轨道耦合的强度。此外，我们确认，磁性杂质的存在是严格必要的，这样的测量，和非自旋极化的实验无法获得的自旋轨道耦合的值。
2016-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous impurity-induced charge modulations in black phosphorus
Yonsei University（延世大学）；University of Stuttgart（斯图加特大学）；Sogang University（西江大学）；Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids（马克斯·普朗克固体化学物理研究所）
研究通过杂质工程在黑磷表面诱导异常电荷调制，揭示了其与费米面各向异性相反的特性，挑战了传统带结构解释。
2025-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Resonant Tunneling Spectroscopy of Interacting Localised States -- Observation of the Correlated Current Through Two Impurities
我们通过测量沿势垒施加小偏压的共振隧穿谱来研究势垒中局域态之间的库仑相互作用的影响。在欧姆制度下，0.2 μ m栅横向GaAs微结构的电导显示出与单个局域态相关的明显峰。然而，当施加电场时，新的状态开始对电流有贡献，这变成了通过两个相互作用的局部状态的相关电子流。观察到了几种这种相关性的情况，并通过计算证实了这些结论。
1997-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum interference patterns around magnetic impurities in a 2D electron gas with strong Rashba spin-orbit interaction
在具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子气中，得到了磁点缺陷周围局域态密度和磁化局域态密度的显式依赖关系.在玻恩近似下，给出了缺陷磁矩的大小和取向以及自旋-轨道相互作用常数α/的任意大小的表达式。在我们的渐近精确公式的基础上，提出了一种确定STM实验中常数α/的方法。新的分析结果进行了比较与数值和近似结果的以前的工作。与以前的工作不同，我们发现，在自旋轨道相互作用的存在下，磁散射不修改的局域态密度和自旋织构所造成的平面取向的缺陷磁矩，弹性散射，不是一个纯粹的平面自旋织构。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
First principles study of the origin and nature of ferromagnetism in (Ga,Mn)As
本文用第一性原理计算研究(Ga,Mn)As铁磁性，揭示p-d杂化及导带、价带不同耦合机制，并通过多重散射修正解释从头算结果。
2000-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum phase diagram of Shiba impurities from bosonization
Shiba杂质的一个特征是存在自旋和宇称变化的量子相变（称为“0- $π$“相变），这已经在扫描隧道显微镜（STM）和传输实验中观察到。使用阿贝尔玻色化技术，在这里我们分析了经典（即，Ising样）Shiba杂质。特别是，我们分析的情况下，在一个三维和一维超导体的杂质。在玻色化框架内，基态性质由玻色场的经典运动方程的简单类孤子解决定，其拓扑荷与自旋和宇称量子数有关。我们的结果表明，超导体的量子相图可以强烈的几何和尺寸效应的影响。利用这一事实，在一维的情况下，我们提出了一个实验超导纳米器件，其中一个新的宇称保持，自旋变化的“0-0”转变的预测。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Atomic-scale spin-polarization maps using functionalized superconducting probes
具有足够强的自旋极化的磁性尖端的扫描隧道显微镜（STM）可以用于将样品的自旋结构映射到原子尺度，但通常缺乏绝对确定样品的自旋极化值的可能性。超导材料中的磁性杂质产生成对的完美的，即100%自旋极化的子带隙共振。在这项工作中，我们功能化的超导Nb STM尖端的顶点与这样的杂质状态，通过附加Fe原子探测原子操纵的Mn纳米磁体在Nb（110）表面上的自旋极化。通过与自旋极化STM测量相同的纳米磁体使用Cr散装提示比较，我们展示了非凡的自旋灵敏度和定量测量样品的自旋极化值与我们的新功能化探针的可能性。
2020-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of Electron Spin Resonance Scanning Tunneling Microscopy: The First Decade
Center for Quantum Nanoscience, Institute for Basic Science（量子纳米科学中心，基础科学研究院）；Department of Physics, Ewha Womans University（梨花女子大学物理系）；Ewha Womans University（梨花女子大学）；Department of Physics, University of Konstanz（康斯坦茨大学物理系）
综述ESR-STM技术十年进展，探讨电场驱动自旋共振的机制（Heisenberg交换、Kondo散射、Anderson杂质模型），验证理论预测，并讨论相干多自旋控制及电子-核自旋耦合系统的应用。
2026-07-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-orbit quantum impurity in a topological kagome magnet
单原子杂质诱导的量子态是当前材料科学和信息科学的前沿课题。自旋轨道耦合关联kagome磁体是近年来出现的一类新型拓扑量子材料，尽管单原子杂质的影响还没有得到研究。在这里，我们使用国家的最先进的扫描隧道显微镜/光谱（STM/S）研究原子铟杂质的拓扑kagome磁铁Co 3Sn 2S 2，这是设计来支持自旋轨道量子态。我们发现每个杂质都有一个强定域束缚态。我们的系统磁化极化隧道探测揭示了它的自旋向下极化的性质与一个不寻常的时刻-5uB，指示额外的轨道磁化。当两个杂质之间的距离逐渐缩小时，它们各自的束缚态相互作用并形成量子化的分子轨道态。三个相邻杂质的分子轨道由于几何、磁性和自旋轨道耦合的结合而进一步表现出有趣的分裂，类似于拓扑外尔费米子线的分裂12，19。我们的工作证明了单个原子杂质的磁性和自旋轨道耦合之间的量子级相互作用，这为拓扑kagome磁体中的涌现杂质行为以及自旋轨道量子杂质在信息科学中的潜力提供了见解。
2020-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunneling blockade and single-photon emission in GaAs double quantum wells
报道了GaAs双量子阱中杂质束缚激子单态的选择性激发。该结构由两个量子阱（QW）通过薄的隧道势垒耦合。DQW经受横向电场以产生空间间接的QW间激子，其中电子和空穴位于不同QW中。我们发现，量子阱内带电激子（trions）的存在下，块载流子隧穿势垒形成间接激子，从而打开了他们的发射光谱的差距。这种行为归因于三离子的低结合能。在隧道阻塞制度，发射成为占主导地位的过程，涉及激子绑定到单个浅杂质，其行为作为两个层次的中心激活的共振隧穿。反聚束光子发射统计证实了发射的量子性质。发射能量的窄分布（$\sim 10$ ~meV）和与量子阱的电连接使这些单激子中心成为单光子源中应用的有趣候选者。
2018-07-26 cond-mat.mes-hall physics.optics
High-efficiency optical pumping of nuclear polarization in a GaAs quantum well
研究了高质量GaAs/AlGaAs量子阱中光激发电子对核自旋的动态极化。我们发现了一个令人惊讶的高效率的自旋转移从电子到核所反映的最大核场为0.9 T在倾斜的外部磁场的强度只有1 T。这种高效率是由于极化核系统的低自旋泄漏，因为除了超精细相互作用之外的自旋弛豫机制被强烈抑制，导致高达1000 s的长核弛豫时间。为此目的的关键成分是异质结构内的低杂质浓度，而来自周围势垒中的带电杂质的静电势通过照明而被屏蔽，通过照明，与将系统保持在黑暗中相比，自旋弛豫时间增加。这一发现表明，获得高的核自旋极化所需的持久的载流子自旋相干的战略。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Remotely pumped GHz antibunched emission from single exciton centers in GaAs
量子通信网络需要单粒子的片上传输和操纵，以及它们相互转换为单光子以进行远距离信息交换。由GHz表面声波（SAW）推动的飞行激子是满足这些要求的杰出信使。在这里，我们展示了声学操纵的单个激子中心组成的单个激子绑定到浅杂质中心嵌入在半导体量子阱。时间分辨的光致发光研究表明，从这些中心的发射强度和能量振荡的SAW频率为3.5 GHz。此外，这些中心可以通过飞行激子沿着量子阱通道在几微米内的声学传输来远程泵浦。时间相关研究表明，中心发射反聚束光，从而作为单光子源工作在GHz频率。我们的研究结果为基于激子的按需操作和单激子在微波频率下与自然光子界面的片上传输铺平了道路。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Anisotropy and spin-fluctuation effects on the spectral properties of Shiba impurities
从理论上考虑了与超导体耦合的量子磁性杂质，并在考虑自旋涨落和单离子磁各向异性的情况下，得到了杂质位置的局域态密度。我们特别关注的光谱的子隙Yu-Shiba-Rusinov（YSR或Shiba）状态诱导的量子杂质与易轴或难轴单轴各向异性。虽然这是一个相关的实验情况，例如，对于清洁金属表面上的磁性吸附原子，通常理论描述假定经典自旋近似，其不能解释单离子各向异性和其它量子效应。在这里，自旋的量子涨落被考虑在弱耦合极限下的电子格林函数的运动方程中，并且与经典自旋近似相比，大大修改了Shiba态的能量。我们的研究结果指出，将量子涨落和各向异性效应的正确解释的扫描隧道显微镜（STM）实验的重要性。
2019-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
RKKY interaction and intervalley processes in p-doped transition metal dichalcogenides
研究了p型掺杂过渡金属二硫族化合物MoS $_2$和WS $_2$中的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida（RKKY）相互作用。我们认为磁性杂质与价带的Mo d轨道特征杂交。使用松原格林函数的形式主义，我们得到的两个杂质相互作用与他们的分离和化学势的系统，占重要的角度依赖性，反映了潜在的三角晶格对称性。在$Γ$点处包含价带谷导致相互作用的强烈增强。在不同对称点的谷之间转移动量的电子散射过程引起复杂的空间振荡图案。可变掺杂将允许探索这些材料表面上磁性杂质相互作用中相当有趣的行为，包括相互作用对称性的控制，这可以在STM实验中直接探测。
2014-09-26 cond-mat.mes-hall
Probing topological Floquet states in graphene with ultrafast terahertz scanning tunneling microscopy
University of Bremen（不来梅大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马普物质结构与动力学研究所）；Paul Scherrer Institute（保罗谢尔研究所）；University of Fribourg（弗里堡大学）；The Flatiron Institute（_flatiron研究所）；Fritz Haber Institute of the Max Planck Society（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所）
利用THz-STM探测石墨烯中弗洛quet拓扑态，揭示边态保护与手性特征。
2026-07-20 cond-mat.mes-hall
Probing spin-dependent charge transport at single-nanometer length scales
电荷和自旋的相干输运是未来量子计算和通信设备的一个关键要求。缺陷或杂质处的散射可能严重降低量子力学状态的相干性，从而影响器件功能。虽然存在许多方法来实验评估电荷输运，但以纳米分辨率对材料的自旋输运性质进行真实空间检测仍然是一个挑战。在这里，我们报告了一种新的方法，它利用自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）和最近推出的分子纳米探针（MONA）技术的组合。它依赖于自旋极化的载流子从磁性STM尖端的局部注入和它们的检测由一个单一的表面沉积酞菁分子通过可逆的电子诱导的互变异构事件。基于Rashba合金BiAg $_2$的自旋动量锁定表面态的特殊电子结构，我们证明了当尖端磁化被外场反转时，电流方向反转。在一个原理验证实验中，我们应用SP-MONA来研究单个Gd簇如何影响Rashba表面合金的自旋相关电荷输运。
2023-03-01 cond-mat.mes-hall
Spin relaxation in a zinc-blende (110) symmetric quantum well with delta-doping
本文从理论上研究了当量子阱平行于锌-锗结构的（110）面，自旋极化垂直于阱，电子只占据基态子带时，在对称量子阱中形成的二维电子系统（2DES）的自旋弛豫.自旋弛豫速率被计算为放置在阱层中的施主杂质的分布的函数。考虑的自旋弛豫过程是（1）杂质势诱导的自旋轨道相互作用（SOI）引起的子带内过程，这是2DES中的Elliott-Yafet机制;（2）由（2a）阱势诱导的SOI或（2b）Dresselhaus SOI引起的自旋翻转和杂质散射组成的虚子带间过程。结果表明，当所有杂质都位于阱的中心平面上时，上述过程都消失了。即使杂质分布在三个（110）原子层上，自旋弛豫速率也比均匀分布在7.5nm阱宽上的自旋弛豫速率低两个数量级。在GaAs/AlGaAs I型量子阱中，过程（1）和（2a）相长干涉，对于$\sim$ 10 nm的阱宽，过程（1）和（2a）相长干涉超过过程（2b），而在某些II型量子阱中，过程（1）和（2a）相消干涉。
2013-11-29 cond-mat.mes-hall
