Transport evidence for Fermi-arc mediated chirality transfer in the Dirac semimetal Cd$_3$As$_2$
狄拉克半金属在三维空间中表现出线性的电子色散，可以用两个Weyl方程来描述，Weyl方程是无质量相对论费米子的理论描述。在晶体的表面，费米子手征的破坏预计会产生拓扑表面态，而在高能物理学中没有任何对应物，也没有传统的凝聚态系统，即所谓的“费米弧”。在这里，我们提出了Shubnikov-deHaas振荡涉及费米弧态的聚焦离子束制备的微结构的镉$_3$作为$_2$。它们不寻常的磁场周期性和对样品厚度的依赖性可以很好地解释最近的理论工作预测新的量子路径编织费米弧与手征体态，形成“外尔轨道”。与传统的回旋加速器轨道相比，这些由手征体动力学而不是由于洛伦兹力的共同动量转移来控制。我们的观察提供了证据，直接访问的拓扑性质的电荷在运输实验中，第一步走向其潜在的应用。
2016-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The origin of chirality induced spin selectivity in photo-induced electron transfer
在这里，我们提出了一种机制，通过这种机制，可以动态地产生自旋极化的手性分子系统进行光诱导电子转移。所提出的机制解释了如何自旋极化出现在系统中的电荷传输是由非相干跳跃，介导的自旋轨道和电子交换耦合通过一个中间的电荷转移状态。我们推导出一个简单的自旋极化的表达式，预测与最近的实验一致的非单调的温度依赖性。我们使用近似的量子主方程和数值精确的分层运动方程来验证这个理论。所提出的手性诱导自旋选择性的机制应该适用于许多手性系统，这里提出的想法对生物学相关温度下自旋输运的研究具有影响，并为波动环境中自旋的分子控制提供了简单的原理。
2021-06-11 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Photocontrol of spin scalar chirality in centrosymmetric itinerant magnets
本研究提出在中心对称巡游铁磁体中利用线偏振电场脉冲稳定非平衡自旋标量手性态，并通过圆偏振控制其符号，为光控自旋手性提供新途径。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality of nanophotonic waveguide with embedded quantum emitter for unidirectional spin transfer
可扩展的量子技术需要在存储量子信息的物质量子比特和在集成电路和波导中携带信息的光子量子比特之间进行忠实的转换。我们证明了在纳米光子波导中产生的电磁场手性导致从嵌入的量子点量子发射器的单向发射，从而在平面内传输物质量子比特（自旋）信息。尽管波导的几何形状和材料是非手性的，但手性行为仍然发生。利用量子点配准技术，我们实现了量子发射器确定性地定位在一个手征点上，并通过设计实现了自旋路径转换。我们测量并比较了单模纳米束和光子晶体波导中的现象。前者是更宽容的点的位置，表现出高达95 +/- 5%的实验自旋路径读出，并有可能作为未来的自旋逻辑和网络实现的基础。
2015-06-07 cond-mat.mes-hall physics.optics
Chiral charge transfer along magnetic field lines in a Weyl superconductor
我们发现了外尔超导体中沿磁涡旋的电导中的手征特征：电导取决于磁场是否平行于或反平行于布里渊区中的矢量，布里渊区将手征相反的外尔点分开。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall
Chirality tunneling and quantum dynamics for domain walls in mesoscopic ferromagnets
研究了一维铁磁自旋链中铁磁畴壁（拓扑扭结型孤子）的量子动力学。我们表明，隧穿概率并不依赖于在畴壁的自旋数，因此，这个概率可以是大的，即使畴壁包含大量的自旋。我们还预测，有一个强烈的相互作用之间的隧道壁从一个晶格位置到另一个（隧道的扭结坐标）和隧道的扭结拓扑电荷（所谓的手性）。对于自旋为半整数的一维铁磁体，这两个基本过程都被抑制了。色散定律（即，畴壁能量与动量）对于具有整数或半整数自旋的链是本质上不同的。预测的量子效应可以在介观磁结构中观察到，磁簇链、大自旋分子或纳米磁点。
2007-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Observation of Chirality-Induced Spin Selectivity in Electron Donor-Acceptor Molecules
该研究针对手性对给体-受体分子自身光诱导电子转移自旋动力学的影响这一未解问题，借助时间分辨电子顺磁共振波谱直接观测到孤立D-B$χ$-A分子中的CISS效应，为量子信息领域利用手性分子调控电子自旋态提供了可能。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall
Chirality tunneling in mesoscopic antiferromagnetic domain walls
考虑了弱各向异性双子晶格反铁磁体准一维样品（线或条）中的畴壁，估计了两个不同手征畴壁态之间隧穿的几率.对于自旋为半整数S的磁性原子，由奇数个链N组成的系统，拓扑效应禁止隧穿。外部磁场对Berry相产生额外的贡献，导致在任何涉及奇数和偶数N的混合物的实验设置中出现两种不同的隧道分裂，并且在周期与1/N成比例的隧穿速率的振荡场依赖性中。
1998-03-24 cond-mat.mes-hall
Phonon-Mediated Chirality Transfer from Organic Cation to Inorganic lattice in Hybrid Perovskites
Lund University（隆德大学）；Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
研究揭示了有机阳离子通过声子介导与无机晶格耦合，实现手性传递的机制，为理解混合材料中的手性响应提供了新途径。
2026-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The Role of Electron Correlations in Chirality Induced Spin Selectivity of Molecular Junctions
King’s College London（伦敦国王学院）；Uppsala University（乌普萨拉大学）
本研究利用非平衡格林函数和自洽二阶Born近似，探讨了电子关联在分子结手性诱导自旋选择性中的作用，发现关联效应虽重要但不足以单独解释实验中的高自旋极化。
2026-09-23 cond-mat.mes-hall
Chirality-Induced Majorana Polarization
本文提出利用手性螺旋分子与s波超导结构耦合来产生马约拉纳零能模，并揭示手性可导致相反的马约拉纳极化，从而通过CISS效应实现探测与调控。
2024-06-30 cond-mat.mes-hall
Magnetic structure of monatomic Fe chains on Re(0001): emergence of chiral multi-spin interactions
本文采用第一性原理计算方法研究了Fe链在Re（0001）表面的磁性.通过增加链的长度，发现从几乎共线的反铁磁状态的5个原子长的链的自旋螺旋状态与旋转平面从衬底的表面稍微倾斜的15个原子长的链的过渡。结果表明，一个经典的自旋模型来自从头计算只包含两个自旋相互作用支持相反的手性的自旋螺旋相比，直接优化的自旋配置内的从头计算方法。通过在自旋模型中引入手征四自旋相互作用，可以理解两种方法结果之间的差异。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chirality Induced Spin Selectivity -- The Role of Electron Correlations
手性诱导的自旋选择性，发现大约二十年前在螺旋分子，是一种非平衡效应，出现之间的相互作用几何螺旋和自旋轨道相互作用。建立在这种相互作用上的几种模型哈密顿已经被提出，虽然这些模型可以产生与实验观察一致的自旋极化输运性质，但它们同时依赖于自旋轨道相互作用参数的不切实际的值。然而，一个共同的缺陷很可能源于所有这些模型都是不相关的，或者说是单电子理论。因此，手性诱导的自旋选择性，在这里，解决使用多体的方法，它允许非平衡条件和系统的相关状态的治疗。与非相关模型的相应结果相比，本征分子自旋极化增加了两个数量级或更多。此外，电子结构响应于变化的外部磁条件，这因此使得能够比较在分子安装在其间的引线之一（或两者）中为不同自旋极化提供的电流。使用实验上可行的参数和室温，对于短分子链，所获得的这些电流之间的归一化差异可以大至5 - 10%，清楚地表明在搜索对该现象的解释时包括电子相关性的至关重要性。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Current- and field-driven domain wall dynamics and chirality switching in a planar helimagnet
V.G. Baryakhtar Institute of Magnetism of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院V.G.巴里亚赫塔尔磁学研究所）
研究电流和磁场对强易平面各向异性螺旋磁体手性动力学的影响，用连续统理论表明畴壁可由电流驱动，磁场中力矩绝热部分打破手性对称性，推导手性切换条件，数值模拟予以支持。
2026-07-28 cond-mat.mes-hall
Electronic and Spin States at Edges of Finite $p$-orbital Helical Atomic Chain
该研究理论分析有限$p$轨道螺旋原子链边缘的电子与自旋态，揭示自旋过滤态及塞曼场诱导的自旋极化，其方向依赖分子手性，为CISS效应及对映选择性吸附提供见解。
2023-12-05 cond-mat.mes-hall
Photonic chiral state transfer near the Liouvillian exceptional point
本文通过单光子干涉实验模拟量子Langevin方程，研究了开放量子系统中Liouvillian奇异点被参数化环绕时的手性态转移，发现其仅在中间时间尺度存在并遵循普适标度，证实了其瞬态性质。
2025-01-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Tunable Coupling, Topology, and Chirality by Antimagnons in Magnetic Multilayer
本研究提出2D-SSH4类SSH二维模型，通过反磁振子重构磁振子系统能带拓扑，实现可调自旋波耦合与手性，解释铁磁多层膜拓扑表面态起源，为拓扑磁振子器件提供设计框架。
2025-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vibrationally-mediated Dzyaloshinskii-Moriya interaction as the origin of Chirality-Induced Spin Selectivity in donor-acceptor molecules
Università di Parma（帕尔马大学）；INFN-Sezione Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部）；INSTM（意大利材料科学与技术研究联盟）；Northwestern University（西北大学）
研究通过低能扭转模式调控跃迁和自旋轨道耦合，产生Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，实现高自旋极化，解释EPR测量中的磁场依赖性并预测非平凡温度依赖性。
2026-04-03 cond-mat.mes-hall
Theory of Exciton Energy Transfer in Carbon Nanotube Composites
我们计算了半导体单壁碳纳米管（SWNTs）之间的激子转移（ET）速率。我们发现，文献中报道的宽范围的测量的ET率的主要原因是1）激子限制在局域量子阱中源于环境中的无序和2）激子热化之间的暗态和亮态由于管内散射。单壁碳纳米管激子态的计算通过求解Bethe-Salpeter方程使用紧束缚基函数。通过费米黄金法则计算了由于管间库仑相互作用引起的ET率。在原始样品中，具有相似手性的平行（成束）SWNT之间的ET速率非常高（$\sim 10^{14}\;\text{s}^{-1}$），而不同或非平行管的ET速率相当低（$\sim 10^{12}\;\text{s}^{-1}$）。激子限制使相同手性平行单壁碳纳米管之间的ET速率降低了两个数量级，但在其他方面几乎没有影响。因此，在大多数测量中的ET速率将在$ 10^{12}\;\text{s}^{-1}$的量级上，而不管管的相对取向或手性如何。亮态和暗态之间的激子热化进一步将ET速率降低到约$10^{11}\;\text{s}^{-1}$。ET率也随着温度的升高而增加，并且随着周围介质的介电常数的增加而减小。
2016-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chirality as Generalized Spin-Orbit Interaction in Spintronics
这篇评论集中在观察到的手征的磁秩序，磁，导体，持有横向自旋时，他们是倏逝的激发态。即使没有任何相对论效应，倏逝波的横向自旋也被锁定在其传播平面的动量和表面法线上。这种手性因此充当广义的自旋-轨道相互作用，这导致发现自旋电子学中磁、声子、电子、光子和等离子体激元激发之间的各种手性相互作用，其将准粒子的激发介导到单个方向，导致诸如手性自旋和声子泵浦、手性自旋塞贝克、自旋皮、磁振子陷阱、磁振子多普勒和自旋二极管效应的现象。纳米光学和等离子体激元学中存在与电学对应物的有趣类比。在简要回顾了表征自旋电子学中的基态手征磁性织构和手征耦合磁体的手征性概念之后，我们转向激发态的手征现象。本文从广义自旋轨道相互作用的角度给出了自旋电子学中动力学手征的统一电动力学图象，并与纳米光学和等离子体学中的电动力学图象进行了比较。在一般理论的基础上，我们随后回顾了在GHz时间尺度下，磁性、光子、电子和声子纳米结构中各种激发之间的手征相互作用以及横向自旋的近场转移的理论进展和实验证据。在结束本文之前，我们为未来的研究提供了一个视角。
2023-01-08 cond-mat.mes-hall
Spin Polarization from Circularly Polarized Light Induced Charge Transfer
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Kavli Energy Nanoscience Institute at Berkeley（加州大学伯克利分校卡弗里纳米科学能源研究所）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
研究通过圆偏振光诱导电荷转移产生自旋极化，揭示手性诱导自旋选择性的机制及影响因素。
2026-03-07 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Circular dichroism of emergent chiral stacking orders in quasi-one-dimensional charge density waves
电荷密度波中手征驱动的光学性质具有重要的理论和实际意义。本文利用密度泛函理论研究了准一维电荷密度波（CDW）中圆偏振光与出射手征堆垛阶的相互作用。在我们的系统中，In纳米线在Si（111）表面的自组装，自发的镜像对称破缺导致了四个对称的简并准一维CDW结构，它们具有几何手性。这种几何手性可以自然地诱导光学活性现象，即使当准一维CDW结构垂直于CDW链方向堆叠时。事实上，我们发现，左和右手性堆叠顺序显示不同的圆二色性响应，而非手性堆叠顺序没有圆二色性。这种光学响应归因于CDW堆积级的滑移镜对称性的存在。我们的研究结果表明，CDW的手性堆叠顺序可以导致不同的主动光学现象，如手性依赖的圆二色性，这可以观察到在扫描隧道发光测量与圆偏振光。
2021-12-24 cond-mat.mes-hall
Engineered Chirality of One-Dimensional Nanowires
本文通过在LaAlO3/SrTiO3界面构建缺乏镜像对称性的手性电子势，实现一维手性纳米线，并观测到由工程化轴向自旋-轨道相互作用引起的振荡透射共振，为利用类比量子模拟研究手性与自旋极化电子输运关系提供了新平台。
2025-02-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Minimal Model for Chirally Induced Spin Selectivity: Chirality, Spin-orbit coupling, Decoherence and Tunneling
本研究综述手性诱导自旋选择性（CISS）的通用最小模型，明确其四大核心要素，关联多类实验结果，兼容特定场景其他机制，并探讨CISS在多领域的分子现象体现。
2024-06-19 cond-mat.mes-hall
Circular Dichroism of Chiral Molecules in DNA- Assembled Plasmonic Hotspots
分子的手性状态在分子识别和生化反应中起着至关重要的作用。正因为如此，并且由于大多数现代药物是手性的事实，灵敏且可靠地检测分子的手性对于药物开发具有极大的意义。大多数天然存在的生物分子在UV范围内表现出圆二色性（CD）。理论研究和一些实验已经证明，当金属表面和手性生物分子非常接近时，这种UV-CD可以转移到等离子体频域。在这里，我们证明了CD转移效应可以通过将手性分子（这里是双链DNA）放置在等离子体热点内来大幅增强。通过使用不同的颗粒类型（金，银，球和棒），并通过利用DNA折纸的多功能性，我们能够系统地研究不同的颗粒距离对CD转移效率的影响，并证明CD转移在整个光谱下降到近红外。为此，纳米棒也被直立放置在我们的DNA折纸片上，以这种方式形成强大的光学天线。理论模型，展示了分子手性和非手性电场之间的复杂关系，支持我们的实验结果。
2019-04-29 cond-mat.mes-hall
Spin-transfer torque induced spin waves in antiferromagnetic insulators
我们探讨了在绝缘反铁磁薄膜表面注入自旋电流激发自旋波的可能性。我们分析了磁补偿和非补偿接口。我们发现，在绝缘反铁磁材料中，自旋电流引起的自旋转移矩可以激发自旋波，并且所激发的自旋波的手征性由注入自旋电流的极化决定.此外，磁表面各向异性的存在可以大大增加这些激发的可及性。
2015-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Majorana states in helical Shiba chains and ladders
出于最近的建议，实现马约拉纳束缚态的链和阵列的磁性原子沉积在超导体的顶部，我们研究的拓扑性质的各种链结构，梯子和二维安排表现出磁螺旋。我们发现，磁畴墙的手性的磁螺旋被倒置支持两个保护马约拉纳状态引起的隧道电导峰的两倍的高度的一个单一的马约拉纳状态。耦合链的拓扑性质表现出作为链数量的函数的非平凡行为，超出了耦合Majorana状态的简单$\mathbb{Z}_2$性质所预期的偶奇二分法。此外，即使解耦链是平凡的，两个或多个耦合链的梯子也可能表现出马约拉纳边状态。我们制定了一个通用的标准，在多链梯的马约拉纳边缘状态的数量，并讨论了我们的研究结果的一些实验结果。
2013-08-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Noise-induced effects in magnetization reversal and chirality control of circular array of single-domained nanomagnets
利用Landau-Lifshits模型，研究了噪声对五个圆形磁性纳米颗粒组成的五边形阵列涡旋态高速重磁化过程的影响。计算了逆时针涡度和顺时针涡度反转的平均转换时间及其标准差。它已被证明，与反转的脉冲具有正弦形状，最佳的脉冲持续时间存在，它最小化的平均开关时间（MST）和标准偏差（SD）。此外，MST和SD都显著依赖于反向磁场与五边形边缘之间的角度，最佳角度大致为10度。此外，它表明，驱动场的角度，持续时间和幅度的优化导致MST和SD显着降低。特别地，对于所考虑的参数，MST可以从60 ns减小到2-3 ns。这种磁性纳米颗粒链可以有效地用作磁阻存储器的元件，并且在300 K的温度下，观察到该元件的稳定操作直到相当小的纳米颗粒尺寸（半径为20 nm）。
2010-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Chiral anomalies in 3D spin-orbit coupled metals: electrical, thermal, and gravitational anomaly
本研究发现三维自旋轨道耦合金属中存在电、热、引力三类量子手征反常，其手征电荷转移机制与外尔半金属不同，贝里曲率通量起关键作用，可引发热自旋输运，为相关研究提供新平台。
2023-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci hep-th
Interface control of the magnetic chirality in TaN|CoFeB|MgO heterosctructures
最近的进展，在理解自旋轨道效应的双磁性异质结构开辟了新的范例，以控制磁矩电。据说Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用（Dzyaloshinskiii-Moriya interaction，Dzyaloshinskii-Moriya interaction）在形成Neel型畴壁中起关键作用，该畴壁可以由自旋霍尔扭矩驱动，自旋霍尔扭矩是由相邻非磁性层中经由自旋霍尔效应产生的自旋电流产生的扭矩。在这里，我们表明，的符号，这决定了畴壁与电流移动的方向，可以通过修改相邻的非磁性层改变。我们发现当Ta底层掺杂氮时，在Ta |CoFeB| MgO异质结构中畴壁螺旋的旋转方向是相反的。Ta和氮掺杂的Ta底层的自旋霍尔角具有相同的符号，这表明在界面处限定了自旋霍尔角的符号。取决于旋转的方向，自旋转移力矩和自旋霍尔力矩可以相互竞争或相互帮助，从而影响用电流移动畴壁的效率。
2013-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Long- and Short-Ranged Chiral Interactions in DNA Assembled Plasmonic Chains
分子手性在无数的生物过程中起着至关重要的作用。分子的手性通常可以通过其特征光学响应，圆二色性（CD）来识别。因此，CD信号长期以来一直用于识别分子的状态或跟踪动态蛋白质构型。近年来，焦点已经转向等离子体纳米结构，因为它们显示出从病原体传感到新型光学材料的应用潜力。这种手性金属结构的各个元素的等离子体激元耦合是获得相当大的CD信号的关键先决条件。我们在这里确定并实施了各种耦合实体-手性和非手性-以获得接近100 nm距离的手性转移。这种耦合是通过位于一对金纳米棒之间的非手性纳米球实现的，这对金纳米棒相距很远，但以手性方式排列。我们使用DNA折纸以纳米精度合成了这些结构，并获得了样品均匀性，使我们能够直接证明遥远的纳米棒之间的有效手性能量转移。发射器粒子引起CD响应的振幅的强烈增强，在纳米球的共振频率处出现额外的手性特征，以及纳米棒的纵向等离子体共振频率的红移。数值模拟与我们的实验观察结果非常吻合，并深入了解了手性光场的复杂行为和复杂体系结构中等离子体激元的转移。
2020-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
