Making Weak Interlayer Excitons Absorb via Purcell Engineering of Critical Coupling
Tel Aviv University(特拉维夫大学);Kansas State University(堪萨斯州立大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本研究通过临界耦合的珀塞尔工程,使弱层间激子吸收强度提升至与层内激子相当,实现了MoS2中层间激子吸收的数量级调制,为控制弱激子跃迁提供了通用方法。
2026-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Manipulating the Voltage Dependence of Tunneling Spin Torques
磁隧道结中的电压驱动自旋转移力矩为设计用于存储器和可重编程逻辑应用的先进自旋器件提供了一个出色的工具。转矩的非线性电压依赖性对电流驱动的磁化动力学和器件性能具有直接影响。在简要概述了迄今为止在隧道结中的自旋力矩的理论描述中所取得的进展之后,我提出了不同的方法来改变和控制自旋力矩的两个分量的偏置依赖性。工程结(势垒和电极)结构的不对称性或控制自旋积累的自由层的分布提供了有前途的工具,设计有效的自旋器件。
2012-07-22 cond-mat.mes-hall
Non-local Control of the Kondo Effect in a Double Quantum Dot-Quantum Wire Coupled System
我们在双量子点-量子线耦合器件上进行了低温输运测量,并证明了通过操纵另一个量子点的电子自旋态来非局域控制另一个量子点中的近藤效应。我们讨论了调制的局域态密度的线区域由于Fano近藤反共振,和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)交换相互作用的机制负责观察到的功能。
2006-02-16 cond-mat.mes-hall
Manipulating Interlayer Excitons for Ultra-pure Near-infrared Quantum Light Generation
层间激子(IX)形成于原子级薄半导体的界面处,具有各种新颖的性质。在平行发展中,纳米级应变工程已经成为创建2D量子光源的有效手段。探索这两个令人兴奋的领域的交叉点,其中应变和缺陷被利用来操纵IX朝向新功能的出现,目前处于新生阶段。在这里,使用MoS 2/WSe 2异质结构作为模型系统,我们演示了如何应变,缺陷和分层可以被利用来创建缺陷约束IX能够明亮,稳健,可调谐的量子光发射在技术上重要的近红外光谱范围。我们能够实现超高的单光子纯度,g(2)(0)= 0.01。我们的战略,创造网站控制的QE从缺陷绑定的IX代表了一个范式转变,在二维量子光子学研究,从工程层内激子在单层结构对IX在界面的二维异质结构。
2022-05-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Manipulating Majorana zero modes in double quantum dots
出现在拓扑超导导线边缘的马约拉纳零模(MZM)已被提出作为新型容错量子计算协议的构建模块。因此,在这些应用中,相干检测和操纵可扩展设备中的这种状态是必不可少的。最近的检测建议包括耦合到这些线的末端的半导体量子点(QD),因为由于MZM耦合而导致的QD电子光谱密度的变化可以在传输实验中检测到。在这里,我们提出,多量子点系统也可以用来操纵MZM通过精确控制量子点的参数。马约拉纳操纵是可能的最简单的情况是在双量子点(DQD)几何结构中。通过使用精确的分析方法和数值重整化群计算,我们表明,量子点的光谱函数可以用来表征是否存在MZM“泄漏”到DQD。更重要的是,我们发现,这些签名响应的DQD参数的变化,如栅极电压和耦合在一个一致的方式。此外,我们表明,不同的MZM-DQD耦合几何形状(“对称”,“串联”和“T形”结)提供不同的方式,MZM可以从点到点切换。这些结果突出了DQD为可扩展设备中的全电MZM控制提供的有趣的可能性。
2019-08-27 cond-mat.mes-hall
Superconducting triangular islands as a platform for manipulating Majorana zero modes
本工作提出利用外延生长的超导三角岛作为拓扑量子计算的替代平台,证明了在极小三格点模型和空心三角结构中可通过矢量势或超流控制 Majorana 零模的生成与编织。
2024-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlling the conductance of molecular wires by defect engineering: a divide et impera approach
了解纳米结构中的电荷输运机制对于分子电子器件的发展至关重要。通过连接在两个触点之间的1D分子系统的电荷输运受到几个参数的影响,例如分子的电子结构以及无序和缺陷的存在。在这项工作中,我们模拟了电极之间连接的一维分子导线,并系统地研究了孤子形成和缺陷的存在对电导和态密度等性质的影响。我们的数值计算表明,输运性质是高度敏感的孤子和缺陷的位置。有趣的是,在分子线中引入单个缺陷将其分成两个片段,这两个片段均由奇数个位点组成,在带隙中心产生新的传导通道,从而导致比无缺陷系统更高的零偏压电导。这一现象表明,工程分子导线的替代路线具有增强的电导。
2010-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating coherence of near-field thermal radiation in time-modulated systems
我们发现,在支持表面极化激元的时间调制光子系统中,可以操纵热辐射的空间相干性。我们开发了一个波动电动力学形式主义,这样的系统来计算在近场制度的发射热电磁场的交叉谱密度张量。我们的计算表明,由于时间调制,空间相干性可以在不同的频率之间转移,不同的频率分量之间的相关性成为可能。所有这些效应都是时间调制系统所独有的。我们还表明,光发射器的衰减率可以控制在这样的时间调制结构的附近。我们的研究结果为热辐射的相干控制、动态热成像、操纵热或光发射器之间的能量转移、有效的近场辐射冷却和分子的工程自发发射率开辟了一条有前途的途径。
2023-02-14 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.optics
Orbital Floquet Engineering of Exchange Interactions in Magnetic Materials
我们提出了一个新的方案,通过使用周期性驱动器操纵轨道自由度来控制两个磁性离子之间的自旋交换相互作用。我们讨论两种不同的协议轨道Floquet工程。在一种情况下,我们修改了介导两个过渡金属离子之间的磁相互作用的配体轨道的性质。而在另一种情况下,我们混合了每个磁性离子的d轨道。在对比以前的工作Floquet工程的磁性能,本计划利用交流斯塔克位移的交换过程中所涉及的国家。
2019-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Manipulating Spin-Lattice Coupling in Layered Magnetic Topological Insulator Heterostructure $via$ Interface Engineering
Indian Association for the Cultivation of Science(印度科学文化研究所);University of Maine(缅因大学);Bose Institute(博斯研究所);UGC-DAE Consortium for Scientific Research, Indore Centre(UGC-DAE科学研究联盟印多尔中心)
通过构建Bi₂Te₃/FePS₃范德华异质结构,利用拉曼光谱和Ginzburg-Landau理论揭示了界面自旋-晶格耦合诱导的磁弹性模式,并通过六方氮化硼插入层实现了耦合的可逆调控。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Manipulating spin wave polarization in synthetic antiferromagnet
极化是所有波的关键成分,包括电磁波、声波以及自旋波。由于铁磁有序性的固定,铁磁体中的自旋波仅限于右旋圆极化。而反铁磁体中的自旋波由于具有两个完全相同的磁子晶格而被赋予了完全的极化自由度。在合成反铁磁体中,两个磁性子晶格在空间上被分离成两个子层。自旋波的圆极化被部分锁定在反铁磁体的磁性亚晶格上,从而锁定在合成反铁磁体的亚层上。基于这种独特的极化子层锁定机制,我们表明,无论是圆形自旋波偏振器和延迟器(波片)可以直接实现使用合成反铁磁体通过重组的子层,例如,通过删除或覆盖一部分的子层。利用几何工程方法操纵自旋波极化为自旋信息处理提供了一个简单而有力的范例。
2018-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnon-mediated topological superconductivity in a quantum wire
本研究揭示量子线与螺旋磁体中电子-磁振子相互作用可诱导拓扑超导相,磁振子介导作用利于三重态超导并拓宽其化学势稳定范围,且超导能隙可经材料工程调控增强。
2024-05-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Growth and Strain Engineering of Trigonal Te for Topological Quantum Phases in Non-Symmorphic Chiral Crystals
应变三角Te被预测为由非对称手征对称性支持的Weyl节点。使用低压物理气相沉积,我们系统地探讨了三角形Te纳米线的生长与自然发生的应变所造成的弯曲的电线。拉曼光谱和高迁移率的电子传输证明了高度结晶性质的电线。直的和弯曲的纳米线的拉曼光谱的比较表明,呼吸模式,是显着更广泛的弯曲的电线和频移。因此,在生长过程中的曲率引起的应变可以提供一个简单的途径来研究三角Te的拓扑相。
2019-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Engineering Quantum Wire States for Atom Scale Circuitry
本研究通过低温STM/STS和DFT表征硅悬挂键原子线构型,发现二聚体和宽线具有带隙中间态及更高透射率,适用于原子尺度电路。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral $p$-wave superconductivity in a twisted array of proximitized quantum wires
具有$p_x+ip_y$有序的超导体长期以来一直吸引着物理学界的注意,因为在这样的系统中,涡旋缺陷拥有马约拉纳零模。在这里,我们提出了一个简单的构造的手征超导体使用接近量子线和扭转角工程的基本成分。我们表明,弱耦合的平行阵列,这样的线形成一个无隙的$p$波超导体。两个这样的阵列,以接近$90^\circ$的扭曲角堆叠在另一个之上,自发地打破时间反演对称性,形成一个坚固的,完全带隙的$p_x+ip_y$超导体。我们绘制出拓扑相的建议系统,证明存在的Majorana零模式的旋涡,并讨论了实验实现的前景。
2020-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Manipulating non-reciprocity in a two-dimensional magnetic quantum walk
本研究在光子二维量子行走中实验实现可调非互易输运,揭示非厄米趋肤效应与人工合成磁通的竞争作用,及其对Floquet拓扑边缘态动力学的影响,为高维量子系统的非互易操控提供新策略。
2022-12-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering subgap states in superconductors by the symmetry of altermagnetism
Tianjin University(天津大学);Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学);Nagoya University(名古屋大学);Uppsala University(乌普萨拉大学);Okayama University(冈山大学)
利用自旋磁极性与非常规配对的对称性差异,研究子间隙态的产生与调控,发现对称性匹配时出现零能平面波带,产生零偏导电峰,为超导系统设计子间隙态提供新路径。
2026-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Weak topological insulators with step edges: Subband engineering and its effect on electron transport
三维弱拓扑绝缘体(WTI)可以看作是二维量子自旋霍尔绝缘体的堆叠层,每个量子自旋霍尔绝缘体容纳一个一维螺旋边缘模.无质量的狄拉克电子出现在WTI的侧表面上作为这种螺旋边缘模式的杂交的结果。我们研究了阶跃边存在时Dirac电子在侧面上的能谱和输运,这显著地改变了杂化的方式。结果表明,以一定的方式操纵台阶边缘,可以产生具有几乎无间隙线性色散的伪螺旋模。我们数值计算了弱无序WTI的平均电导,并表明它是显着增强的伪螺旋模式。
2016-02-26 cond-mat.mes-hall
Imaging and manipulating electrons in a 1D quantum dot with Coulomb blockade microscopy
受Westerpyrutrogroup最近利用移动针尖探测分段纳米线上形成的量子点的电子态的实验的启发,我们研究了库仑阻塞峰位置随针尖电势空间变化的位移,这可以被称为“库仑阻塞显微术”.我们表明,如果尖端可以被带到足够接近的纳米线,可以区分高密度的电子液体状态从维格纳晶体状态的显微镜与弱尖端电位。在一个强负的尖端电位的相反极限,电位耗尽它下面的电子密度,并将量子线分成两部分。在那里,尖端可以将单个电子从一个分区推到另一个分区,库仑阻塞显微照片可以清楚地跟踪这种转变。我们表明,这种现象可以用来定性估计的相对重要性的电子相互作用相比,一个粒子的潜力和动能。最后,我们建议,一个弱的尖端库仑阻塞显微照片专注于电子数N=0和N=1状态之间的过渡,可以用来实验映射的单粒子潜在的景观所产生的杂质和不均匀性。
2010-03-19 cond-mat.mes-hall
Creating, probing, and manipulating fractionally charged excitations of fractional Chern insulators in optical lattices
我们提出了一套方案来创建和探测分数Chern绝缘体态的分数电荷激发的光晶格。这包括使用静态局部缺陷和合成通量量子的动态局部插入来创建局部准粒子和准空穴。在实验相关的开边界条件下,对有限正方形晶格上排斥相互作用玻色子的模拟表明,在每个通量量子的$1/2$粒子填充率下,四粒子系统已经表现出量子霍尔态的电荷分馏特征.这一结果对分数阶陈氏绝缘体的绝热制备具有重要意义。我们的工作受到最近原子量子气体实验突破的启发:在光晶格中实现强人工磁场,量子气体显微镜中的单点寻址能力,以及通过设计熵吸收金属库制备低熵绝缘态。
2019-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Engineering of Chern insulators and circuits of topological edge states
嵌入电子系统中的杂质诱导束缚态,在某些情况下,束缚态可以杂交并导致杂质带。用杂质掺杂绝缘体已被确定为实现物质的工程电子拓扑状态的有前途的途径。在本文中,我们展示了如何实现可调的陈氏绝缘体从三维拓扑绝缘体,其表面是有间隙的,故意掺杂磁性杂质。该方案的主要优点是它是稳健的,特别是对杂质构型不太敏感。我们明确地证明了这一点的一个正方形晶格的杂质以及随机晶格。在这两种情况下,我们表明,它是可能的,通过操纵其拓扑状态改变系统的陈数由一。我们还讨论了如何可以用来工程电路的边缘通道。
2019-02-28 cond-mat.mes-hall
Inducing and Manipulating Magnetization in Two-Dimensional ZnO by Strain and External Gating
二维结构具有垂直磁各向异性和可切换磁化等有趣的磁性现象,是自旋电子学研究的热点。在此,密度泛函理论的研究揭示了关键的影响,应变和外部门控空位诱导的磁性和自旋方向在石墨烯类氧化锌(ZnO)的单层。与具有O-空位的原始和有缺陷的ZnO相比,Zn-空位的存在由于电荷亏损而对其第一相邻的O和Zn原子诱导显著的磁矩。我们进一步预测,在实际实现的$\sim$ 1- 2\ %的双轴压缩应变或通过电荷密度调制施加电场的情况下,易磁化轴的方向从平面内反转到垂直取向。这种磁化反转是由应变和电场引起的Zn空位的第一相邻Zn原子的自旋-轨道耦合\emph{d}态的变化驱动的。这些发现为利用应变和电场工程来操纵二维材料的磁性和磁化方向开辟了有趣的前景。
2017-12-05 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Anisotropic g-Factor and Spin-Orbit Field in a Ge Hut Wire Double Quantum Dot
纳米线中的空穴由于其强的自旋-轨道相互作用,在构建Majorana零模和操纵自旋-轨道量子比特中起着重要的作用,近年来引起了人们的广泛关注。在这里,从双点的自旋阻塞机制中的强各向异性漏电流,我们提取了完整的g张量,并发现自旋轨道场与纳米线的轴成59°的方位角。自旋-轨道场的方向表明沿纳米线存在很强的自旋-轨道相互作用,这可能源于Ge hut线中的界面反转不对称性。我们还证明了两种不同的自旋弛豫机制的Ge hut线双点中的空穴:自旋翻转cotunneling的铅,和自旋轨道的双点内的相互作用。这些结果有助于建立基于Ge的量子处理器的可行性。
2021-05-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Dissipation-engineering of nonreciprocal quantum dot circuits: An input-output approach
纳米电子器件中的非互易效应为操纵电子输运和工程量子电子电路提供了独特的可能性。然而,缺乏严格的理论工具阻碍了这一发展。在这里,我们提供了一个通用的输入输出描述的非互易传输在固态量子点架构,基于量子光力学模拟。特别是,我们打破相干耦合量子点之间的相互作用耗散工程,其中这些(所谓的)主要点相互耦合到辅助,阻尼量子点。我们说明了两个有代表性的多端非相互作用的模型,它可以被用来作为构建块较大的电路的一般框架。重要的是,确定的非互易行为的最佳条件,即使在存在额外的耗散效应,导致当地的电子-声子耦合。除了散射矩阵的分析,我们表明,非互易耦合诱导单向电子流的共振传输制度。总之,我们的分析提供了实现非互易纳米电子器件的形式主义和工作原理。
2020-04-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Engineering the dynamics of topological spin textures by anisotropic spin-orbit torques
将拓扑稳定的磁织构如Skyrmions作为纳米级信息载体集成到未来技术中需要通过电流进行可靠的控制。在这里,我们发现,相关的skyrmion霍尔效应,它描述了从当前的流动方向移动skyrmion的偏转,获得重要的修正,由于各向异性的自旋轨道转矩,改变拓扑自旋结构的动态。因此,我们提出了一个可行的手段操纵电流诱导运动的skyrmions和antiskyrmions。在此基础上,通过第一性原理计算和对称性论证,证明了在Ir/Co/Pt和Au/Co/Pt磁性多层膜中,自旋织构的运动可以通过材料设计来定制.我们的工作推进了对这些磁纹理的电流诱导动力学的理解,这是大量存储器和逻辑应用的基础。
2019-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large variations in the hole spin splitting of quantum-wire subband edges
研究了平行于轴线的磁场作用下圆柱形孔线中带心子带边缘的塞曼分裂。的g-因子原来波动强烈的线子带指数的函数,假设值,从那些发现在高维系统中有很大的不同。我们利用自旋3/2密度矩阵的不变量分析了空穴线态的自旋性质,发现g因子值与空穴自旋极化密度的分布有很强的相关性.我们的研究结果表明,限制工程的空穴自旋分裂的可能性。
2007-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Strain Engineering of Giant Pseudo-Magnetic Fields, Valley Polarization and Topological Channels in Graphene
在石墨烯中存在与两个不等价谷相关的非平凡Berry相,这为研究谷投影拓扑态提供了有趣的机会。这些研究的例子包括观察单层石墨烯中的异常量子霍尔效应,通过扫描隧道显微镜组装的分子石墨烯中的拓扑零模式的演示,以及石墨烯超晶格或双层石墨烯畴壁中的拓扑谷输运的检测。然而,所有上述实验都涉及机械剥离薄片或原子接原子构造的不可扩展方法。在这里,我们报告了一种方法,通过纳米级应变工程在室温下操纵单层石墨烯的拓扑状态。通过将无应变单层石墨烯放置在结构化纳米结构上以诱导全局反转对称性破缺,我们展示了巨型伪磁场(高达800特斯拉)、谷极化和周期性一维拓扑通道的发展,用于保护应变石墨烯中手性模式的传播,从而为可扩展的石墨烯基谷电子学铺平了道路。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Realization of Photonic Charge-2 Dirac Point by Engineering Super-modes in Topological Superlattices
最近在某些凝聚态系统中发现了一种新的非常规四重线性带简并点。与标准的3-D狄拉克单极相反,这些被称为电荷-2狄拉克点的四重点的特征是非零的净拓扑电荷,可以用来深入研究拓扑物理学迄今未知的领域。在这里,我们报告的实验实现的电荷-2狄拉克点故意工程混合拓扑状态称为超模式的1-D光学超晶格系统与两个额外的合成维度。利用直接反射和透射测量,我们表现出的超级模式归因于合成的电荷-2狄拉克点,这是第一次在可见光区实现的存在。我们还展示了实验方法来操纵两个衍生的外尔点,在合成空间中是相同的收费。此外,拓扑末端模式唯一导致的电荷-2狄拉克点可以微妙地控制截断超晶格样品内,为我们打开了一条途径,合理地工程局部领域的强烈增强。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall physics.optics
Impact of electromagnetic fields and heat on spin transport signals in Y$_{3}$Fe$_{5}$O$_{12}$
探索实现磁振子逻辑的新策略是进一步发展磁振子自旋电子学的关键要求。在这项工作中,我们实现了一个三端磁振子输运装置,研究了通过局域磁场和热产生来操纵磁绝缘体中磁振子自旋信息转移的可能性。该器件包括两个平行的Pt线以及Cu中心线,其沉积在亚铁磁绝缘体Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$上。当Pt线用作自旋电流注入器和检测器时,Cu线用于产生局部静磁场和额外的热,其影响下面的Y $_{3}$ Fe $_{5}$ O $_{12}$内的磁结构和磁振子。我们表明,这些因素可以创建一个非本地的信号,显示类似的功能相比,电致磁振子流。此外,观察到的Pt线之间的自旋输运信号的调制,这可以部分地解释由不同的极化热激发的自旋电流。我们的研究结果表明了一种潜在的方式走向操纵的非本地磁振子信号,这可能是有用的磁振子逻辑。
2019-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Active Quantum Reservoir Engineering: Using a Qubit to Manipulate its Environment
University of Basel(巴塞尔大学);Collège de France(法兰西公学院);PSL Research University(巴黎文理研究大学)
提出主动量子储层工程框架,通过时间依赖控制量子系统来操控其环境,利用有限尺寸效应和系统-环境关联实现环境操控,并以超导量子比特和半导体量子点为例验证与实验定性一致。
2026-06-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
Stacking, Strain-Engineering Induced Altermagnetism, Multipiezo Effect, and Topological State in Two-Dimensional Materials
本研究提出通过堆叠与应变工程在二维材料中实现交变磁性、多压电效应及拓扑态,为自旋电子和谷电子器件提供新方向。
2025-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Realization of topological Thouless pumping in a synthetic Rydberg dimension
该研究利用铯原子里德伯态和射频场构建含时 Rice-Mele 合成链,实验实现非绝热条件下的拓扑 Thouless 泵浦,并获得最高 90% 的泵浦效率。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantum Geometric Engineering of Dual Hall Effects in 2D Antiferromagnetic Bilayers via Interlayer Magnetic Coupling
本文通过第一性原理计算证明,二维CoPSe3双层的层间磁耦合可精确控制量子几何机制,实现交变磁相的巨大各向异性反常霍尔效应与PT对称反铁磁相的二阶非线性反常霍尔效应间的可逆切换,为多功能纳米器件架构提供了新平台。
2025-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci