Functionalized Bismuth Films: Giant Gap Quantum Spin Hall and Valley-Polarized Quantum Anomalous Hall States
寻找新的大带隙量子自旋霍尔(QSH)和量子反常霍尔(QAH)绝缘体对于它们在室温下的实际应用至关重要。基于第一性原理计算,我们预测在H修饰的Bi(111)薄膜中,QSH和QAH态的带隙可以达到1.01 eV和0.35 eV。这个巨大的带隙的起源在于Bi的大自旋轨道相互作用和H介导的特殊的电子和结构性质。此外,我们发现QAH态还具有量子谷霍尔态的性质,从而内在地实现了所谓的谷极化QAH效应。我们进一步研究了在H修饰的Bi(110)薄膜和X修饰的(X=F,Cl,Br,I)Bi(111)薄膜中大带隙QSH和QAH态的实现.
2014-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ratchet transport of a two-dimensional electron gas at cyclotron resonance
通过交变电场驱动限制在缺乏空间反转中心的量子阱中的电荷载流子导致形成直流电流。我们发展了静态磁场作用下量子阱的量子棘轮效应的微观理论。我们表明,棘轮电流出现的线性极化交变电场以及旋转电场和急剧增加的回旋共振条件。对于相对于量子阱法线倾斜的磁场,棘轮电流包含在回旋共振的第一次谐波处的附加共振。
2015-10-22 cond-mat.mes-hall
Giant resonant nonlinear THz valley Hall effect in 2D Dirac semiconductors
Guangdong Technion – Israel Institute of Technology(广东以色列理工学院);Rzhanov Institute of Semiconductor Physics, Siberian Branch of Russian Academy of Science(俄罗斯科学院西伯利亚分院热诺夫半导体物理研究所);Novosibirsk State Technical University(新西伯利亚国立技术大学);Technion – Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
研究通过两能带哈密顿量揭示了在交叉太赫兹电场和静态磁场下,二维非对称半导体中巨量环形共振的谷Hall响应机制,发现非线性谷电流控制的新途径。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall
Landau Level Spectroscopy of Dirac Electrons in a Polar Semiconductor with Giant Rashba Spin Splitting
在平行于极轴的外加磁场($B$)中,研究了具有大Rashba自旋分裂的BiTeI分子的光激发.朗道能级之间的跃迁序列,其能量与$\sqrt{B}$成比例,被观察到,是无质量狄拉克电子的特征。大的分离能量之间的LL使得它有可能检测到最强的回旋共振,即使在室温下,在中等领域。与二维狄拉克系统不同,直接观察到磁场诱导的电导率谱重排。
2013-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant $g$-factors and fully spin-polarized states in metamorphic short-period InAsSb/InSb superlattices
在固态材料中实现大的电子Landé $g$因子一直被认为是一项有价值的任务,因为它可以在自旋电子学和量子计算中引发大量的直接应用。在这里,通过使用变质的InAsSb/InSb超晶格(SL),我们证明了前所未有的高值的$g\approx 104$,两倍以上的散装InSb,并在低磁场完全自旋极化状态。此外,我们表明,$g$因子可以根据需要从20调整到110,通过改变SL周期。如此宽的可调谐性的关键成分是电子和空穴态之间的波函数混合和重叠,这在以前的研究中很少引起注意。我们的工作不仅建立了变质InAsSb/InSb作为一个有前途的和有竞争力的材料平台,为未来的量子器件,但也提供了一个新的途径,$g$ -因子工程的半导体结构。
2022-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Circular-Polarization Dependent Cyclotron Resonance in Large-Area Graphene in Ultrahigh Magnetic Fields
利用高达170 T的强磁场和偏振中红外辐射(波长从9.22到10.67 μ m),研究了化学气相沉积法生长的大面积石墨烯的回旋共振。圆极化相关的研究揭示了强的p型掺杂生长的石墨烯,和辐射波长的回旋共振的依赖性允许确定的费米能量。热退火使费米能移动到狄拉克点附近,导致在磁量子极限中同时出现空穴和电子回旋共振,即使样品仍然是p型,这是由于石墨烯的线性色散和独特的朗道能级结构。因此,这些高场研究允许清楚地识别大面积、低迁移率石墨烯样品中的回旋共振特征。
2012-01-14 cond-mat.mes-hall
Giant Magnetoresistance Oscillations Induced by Microwave Radiation and a Zero-Resistance State in a 2D Electron System with a Moderate Mobility
研究了频率为54 ~ 140 $\mathrm{GHz}$的微波场对具有AlAs/GaAs超晶格势垒且电子迁移率不高于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的GaAs量子阱中磁输运的影响。在给定的二维系统中,在微波辐射的作用下,观察到巨电阻振荡,它们在磁场中的位置由辐射频率与回旋频率的比值决定。早期,这种振荡只在迁移率高得多的GaAs/AlGaAs异质结构中观察到。当所研究的样品用140- $\mathrm{GHz}$微波场照射时,对应于回旋共振附近发生的主振荡最小值的电阻似乎接近于零。研究结果表明,低于$10^6$ $\mathrm{cm^2/Vs}$的迁移率值不会阻止微波辐射作用下二维系统中磁场中零电阻态的形成。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Giant magnetoresistance in the junction of two ferromagnets on the surface of diffusive topological insulators
研究了铁磁体(F_1)/拓扑绝缘体(TI)/铁磁体(F_2)结中自旋极化电流引起的巨磁电阻效应。我们可以通过调节自旋极化电流来增加或减小巨磁电阻的值,而自旋极化电流是由磁化组态控制的。通过非平衡自旋极化电流直观地理解该性质,该非平衡自旋极化电流在TI表面上起着有效电化学势的作用。
2013-09-17 cond-mat.mes-hall
Resonant tunneling diode with spin polarized injector
我们研究了II-VI族半导体共振隧穿二极管与稀磁半导体注入器耦合的电流-电压特性。由于外部磁场的作用,注入器中产生了巨大的塞曼分裂,这改变了器件的能带结构,强烈影响了输运性质。我们发现一个很大的增加,伴随着位移的共振峰振幅随着电场的增加到更高的电压。我们讨论了一个模型,该模型表明,这种效应是由三维入射分布,巨大的塞曼自旋分裂和宽共振线宽的组合。
2007-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
From spin-polarized interfaces to giant magnetoresistance in organic spin valves
从第一性原理出发,计算了自旋极化电子在分子双层自旋阀中的输运,建立了金属-分子界面的磁电阻效应与自旋相关相互作用之间的联系.铁的磁电阻|双层-C70| Fe自旋阀在线性响应区达到70%的高值,但它作为外加偏压的函数急剧下降。电流极化在线性响应中具有80%的值,并且也作为偏置的函数而减小。这两种趋势都可以用显著的自旋相关Fe来模拟。|C70界面态接近费米能级,展现了自旋界面科学控制和优化自旋电流的潜力。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall
A Large Effective Phonon Magnetic Moment in a Dirac Semimetal
本文通过磁太赫兹实验发现狄拉克半金属 Cd$_3$As$_2$ 中声子与回旋共振耦合可产生约为玻尔磁子 2.7 倍的巨大有效声子磁矩,并揭示其源于电子-声子耦合,为光致拓扑相提供新途径。
2020-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cyclotron resonance induced photogalvanic effect in surface states of 200 nm thick strained HgTe films
我们报告的磁光电流和磁输运现象的研究在200 nm的部分应变碲化汞薄膜。该厚度略大于晶格弛豫的估计临界厚度,使得膜部分弛豫,其中能隙的值接近于零。我们表明,在碲化汞薄膜的单色太赫兹激光辐射的照射结果在一个巨大的共振光电流所造成的回旋共振的表面状态。共振光电流也被检测到在参考完全应变80 nm碲化汞膜先前显示为完全带隙的3D拓扑绝缘体。我们发现,在这两种类型的膜的共振位置几乎一致,证明在厚碲化汞膜的拓扑保护的表面状态的存在。这一结论得到了磁输运实验的支持。
2019-05-02 cond-mat.mes-hall
Giant Valley-Polarized Spin Splittings in Magnetized Janus Pt Dichalcogenides
我们揭示了巨大的邻近感生磁性和谷极化效应的Janus Pt dichalcogenides(如SPtSe),当绑定到氧化铕(EuO)衬底。使用第一性原理模拟,令人惊讶地发现,电荷重新分布,由于接近EuO,导致形成两个K和K $^{'}$谷的导带。这些山谷中的每一个都显示出自己的自旋极化和特定的自旋纹理所决定的破碎反转和时间反转对称性,以及谷交换和Rashba分裂高达数百meV。这为探索低维半导体中的新型自旋谷物理提供了一个平台,潜在的自旋输运机制,如自旋轨道扭矩,对无序和温度效应更具弹性。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall
Giant dielectric difference in chiral asymmetric bilayers
基于双层范德瓦尔斯晶体扭转操作的扭电子学具有重要的理论和技术意义。对这种作用下相关电子行为的认识激发了人们对具有外场敏感响应的魔角系统的研究。在典型的磁系统2 H-VSe_2双层膜中,观察到30 ±度扭曲情况下的巨大介电差异。结果表明,由于单层结构反转的不对称性,两种情况的不同堆叠对应于两种谷极化状态:层间铁谷和层间反铁谷。进一步的研究表明,这种不同的介电响应之间的两个状态源于不同的费米波矢量耦合到电场。更有趣的是,我们甚至通过调节层间扭曲度来获得选择性的圆偏振光吸收。这些发现为电子和光学器件的功能性2D材料设计开辟了一条有吸引力的路线。
2018-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant microwave photoresistivity in a high-mobility quantum Hall system
本文报道了在低温弱磁场作用下,在高迁移率二维电子系统中观察到的强微波光阻效应。这种效应表现为一个巨大的微波感应电阻率峰值,与微波感应电阻振荡相反,它只出现在回旋共振的二次谐波附近,并且只出现在足够高的微波频率下。出现在微波强度线性的状态下,峰值可以比微波诱导的电阻振荡强一个数量级以上,并且不能用现有的理论来解释。
2011-05-06 cond-mat.mes-hall
Room temperature two-dimensional antiferromagnetic Weyl semimetal CrO with giant spin-splitting and spin-momentum locked transport
本文预测二维反铁磁 Weyl 半金属 CrO 具有巨大自旋劈裂、自旋-动量锁定输运和高 Néel 温度,并可通过应变调控 Weyl 点实现四类自旋电子态。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant linearly-polarized photogalvanic effect and second harmonic generation in two-dimensional axion insulators
二阶非线性光学(NLO)过程,如光电流效应和二阶谐波产生(SHG),在探测和控制能量和器件应用中的光-物质相互作用中起着至关重要的作用。迄今为止,大多数二阶非线性光学过程的研究集中在空间反演对称性破缺的材料,如正常铁电体和非中心对称Weyl半金属。然而,舒布尼科夫群的反转对称性可以通过中心对称晶体中的自旋有序而被打破。不幸的是,这些材料不太常见,并且它们的NLO响应通常很弱。结合量子微扰理论和第一性原理模拟,我们预测了一个巨大的注入电流光电流效应和SHG在新兴的轴子绝缘体,甚至七层MnBi 2 Te 4(MBT)材料,表现出零平台量子反常霍尔(QAH)效应的家庭。它们的注入电流和二次谐波的幅度比广泛使用的铁电体,如BiFeO 3和LiNbO 3大两个数量级。此外,与通常在圆偏振光下观察到的注入电流不同,MBT的注入光电流仅在线偏振光下出现,这使得其便于器件应用。这些独特的特征来自宇称时间对称性、三重旋转对称性和显著的自旋轨道耦合的组合效应。这些增强的NLO效应对于表征QAH系统中的精细拓扑顺序是有价值的,并且还为基于磁性拓扑材料的新型红外光电探测器和光伏应用提供了启示。
2020-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Giant-atom-enabled quantum optics with valley-polarized photons
Quantum Advanced Research Center (QuARC), CSIC(量子先进研究中心 (QuARC),西班牙国家科学研究委员会);Institute of Fundamental Physics (IFF), CSIC(基础物理研究所 (IFF),西班牙国家科学研究委员会);National Institute of Optics (CNR-INO)(意大利国家光学研究所 (CNR-INO));European Laboratory for Non-Linear Spectroscopy (LENS)(欧洲非线性光谱学实验室 (LENS))
通过非本地耦合的双能级发射器实现谷极化光子的量子光学操控,利用人工晶格实现谷子选择性发射,产生具有确定谷特征的光子并继承 Berry 曳度,为实现单光子抗 disorder 的手性发射提供新途径。
2026-05-07 cond-mat.mes-hall quant-ph
Odd-integer quantum Hall states and giant spin susceptibility in p-type few-layer WSe2
我们制作了高迁移率p型少层WSe 2场效应晶体管,并在中等强度的磁场下观察到了一系列量子霍尔(QH)态。通过倾斜磁场,我们发现了超低重合角下的朗道能级(LL)交叉效应,揭示了在Γ谷处价带顶附近的塞曼能量约为回旋能量的3倍。这一结果暗示了交换相互作用在p型少层WSe 2中所起的重要作用,其中可能发生巡游或QH铁磁性。显然,几层WSe 2的Γ谷提供了一个独特的平台,具有异常重的空穴载流子和显著增强的g因子,用于探索强相关现象。
2017-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance in a soft billiard: giant peak near the percolation threshold
通过数值模拟,研究了弱短程散射下二维电子的经典磁电阻效应。临界磁场定义了逾渗阈值,在该阈值以上纵向电阻为零。出乎意料的是,就在这个阈值之下,我们发现了一个shrp窄峰,与零场值相比,电阻可能增加15倍。通过考虑回旋圆中心有效势场的复杂拓扑结构,我们证明了这种现象与无限等势线有关,它只存在于低于逾渗阈值的一个狭窄的磁场区间内
2006-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Giant High-order Nonlinear and Nonreciprocal Electrical Transports Induced by Valley Flipping in Bernal Bilayer Graphene
该研究通过Hartree–Fock计算和Boltzmann输运分析,揭示Bernal双层石墨烯1-口袋迷你能谷极化态可被面内电场翻转,从而产生直流迟滞及强非线性、非互易交流响应。
2025-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear helicity anomalies in the cyclotron resonance photoresistance of two-dimensional electron systems
本研究发现GaAs基二维电子系统回旋共振光电阻对太赫兹辐射螺旋度敏感性异常低,提出非线性CR增强电子气加热结合量子阱近场衍射倏逝场的解释,完善了相关理论认知。
2023-11-09 cond-mat.mes-hall physics.optics
Spin-polarized transport through carbon nanotubes
碳纳米管(CNT)是最有前途的新材料,在不久的将来,它可以彻底改变传统的电子学。当夹在铁磁电极之间时,CNT表现得像传统自旋阀中的间隔物,经常导致相当大的巨磁阻效应(GMR)。本文综述了碳纳米管中电子关联的研究进展。然而,主要的注意力是针对以下的影响至关重要的电子输运通过nanotubes:(i)纳米管/电极耦合和(ii)inter-tubes interactions.它表明,这些效应可能会解释最近的一些实验报告的巨磁电阻,包括那些负(逆)巨磁电阻。
2004-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized transport in II-VI magnetic resonant tunneling devices
我们研究了通过含有稀磁杂质的II-VI族半导体共振隧穿结构的电子输运。由于传导电子与杂质之间的交换作用,在中等低的磁场中会产生巨大的塞曼分裂。因此,当量子阱被磁性掺杂时,电流-电压特性示出对应于每个自旋通道的输运的两个峰。这种行为是实验观察到的,可以用一个简单的隧道模型再现。因此,该模型允许分析其他配置。首先,我们进一步增加磁场,这导致从引线注入的电子电流的自旋极化,从而引起电流幅度的相对变化。我们证明,自旋极化的发射极可以确定从这样的变化。此外,在磁掺杂注入器的情况下,我们的模型示出了峰值振幅的大幅增加和随着外场的增加而向更高电压的共振的移位。我们发现这种效应是由巨塞曼分裂、三维入射分布和宽共振线宽共同作用的结果。
2007-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Circular Photogalvanic Effect in Tl-Pb Monolayer Alloys on Si(111) with Giant Rashba Splitting
本文发现 Si(111) 上具有巨 Rashba 效应的 Tl-Pb 单层合金可通过圆偏振光生电流效应产生非互易自旋极化光电流,其强度可与更厚的自旋劈裂薄膜相比,证明单原子层材料也能实现光学自旋操控。
2023-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Inverse Faraday Effect in Plasmonic Crystal Ring
圆极化的电磁波撞击导电环产生循环的DC等离子体电流,导致纳米环中的逆法拉第效应。我们发现,一个大的环周期性调制的宽度在纳米尺度上,更小或可比的等离子体平均自由程,支持等离子体能带。当圆偏振辐射撞击在这样的等离子体环上时,其在宏观尺度上产生共振DC等离子体电流,从而导致巨逆法拉第效应。由同心可变宽度环(等离子体圆盘)和堆叠的等离子体圆盘(等离子体圆盘)组成的超材料将所产生的恒定磁场放大几个数量级。
2021-09-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Current induced by a tilted magnetic field in phosphorene under terahertz laser radiation
在本研究中,我们研究了在稳定倾斜磁场和太赫兹激光辐射下,磷烯中一阶交流电流的回旋共振效应、磁棘轮效应和二次谐波产生。我们建立了各种回旋共振存在于推导出的电流的入射光的角频率的基础上。这些共振取决于$ω_{c_{+}}$值,它是载流子电荷、垂直磁场和沿扶手椅或锯齿形边缘的有效质量的函数。我们讨论的方向和大小的推导电流的各种辐射极化。我们比较结果与零垂直磁场。一阶交流电流的回旋共振发生在$ω= \pm ω_{c_{+}}$。如果垂直磁场为零,则推导出的电流下降。同时,对于棘轮电流,在$ω= \pm ω_{c_{+}}$,$ω= \pm 2ω_{c_{+}}$处发生回旋共振,并且辐射螺旋度影响圆偏振光的推导电流。二次谐波产生电流的回旋共振发生在$ω= \pm ω_{c_{+}}$、$ω= \pm 2 ω_{c_{+}}$和$ω= \pm ω_{c_{+}}/2 $处,并且与没有垂直磁场的情况相比,电流更强。由于磁场在各向异性磷烯的平面内旋转,预测了二次谐波产生相关电流的单独方向。值得注意的是,棘轮和二次谐波产生电流的幅度在相同的范围内,并且与单层石墨烯$μA / cm$中的磁性棘轮电流相当。
2021-06-25 cond-mat.mes-hall
Microwave-induced off-resonance giant magnetoresistance in ultraclean two-dimensional electron systems
我们报告了最近发现的超净二维电子系统在低温下获得的强微波诱导的磁阻峰的理论研究。这种峰值最显著的特征是它出现在回旋共振的二次谐波上,并且其幅度可以达到比微波诱导的电阻振荡大一个数量级。我们应用微波驱动的电子轨道模型在超净的情况下。因此,我们计算弹性散射率(带电杂质),这将定义意外的共振峰位置。我们还得到了非弹性散射率(声子阻尼),这将是负责的大峰值振幅。计算结果与实验结果吻合较好。这些结果将在纳米光子学特别感兴趣,他们可能会导致新的超灵敏微波探测器的设计。
2012-08-24 cond-mat.mes-hall
Room-temperature delayed giant magnetodielectric effects observed in Bi4Fe2TiO12 film
本文报道了我们对Bi_4Fe_2 TiO_(12)溶液薄膜的磁场诱导后效应的实验结果,其中e'在5 T磁场中处理后比未处理前降低了600倍。这一现象是由于薄膜中存在一种特殊的自旋-轨道耦合,强磁场驱动电极的自旋极化电子进入薄膜,形成铁磁轨道态,增加缺陷偶极子的弛豫时间,从而产生巨磁介电效应。该过程仅通过施加相反的0.5T磁场即可逆转。我们的研究结果有潜在的应用在磁性制造的纳米粒子以某种方式规避纳米危害,以及集成的声子或光子晶体的芯片上。
2013-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi level tuning of one-dimensional giant Rashba system on a semiconductor substrate: Bi/GaSb(110)-(2x1)
利用角分辨光电子能谱学(ARPES)和自旋分辨ARPES,在Bi/GaSb(110)-(2 $\times$ 1)表面制备了从半导体到低维金属的自旋极化表面电子态,其费米能级可调. Bi/GaSb(110)的自旋极化表面带呈现准一维特征,在表面布里渊区的$\barΓ$和$\bar{\rm Y}$点处的Rashba参数$α_{\rm R}$分别为4.1和2.6 eV Ω\。表面电子态的费米能级通过在GaSb衬底上的元素选择性Ar离子溅射原位调谐。半导体衬底上具有可切换金属/半导体性质的巨大Rashba型自旋分裂使该系统成为未来研究低维自旋电子学现象的一个有希望的候选者。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall
A Magnetic-Field-Effect Transistor and Spin Transport
提出了一种产生自旋极化电流并具有巨负磁阻的磁场效应晶体管。该装置由一个接地的磁性外壳包裹或夹在中间的超导通道(导线或带材)组成。该设备的操作的过程是从通道中的自旋组件之一的撤回,并通过磁壳层的接地边界的耗散,导致在自旋极化电流的磁壳层通道。该器件可以产生几乎完全自旋极化的电流,并预测了巨负磁电阻效应。
2003-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Highly Superlinear Giant Terahertz Photoconductance in GaAs Quantum Point Contacts in the Deep Tunneling Regime
在GaAs量子阱的量子点接触中,观察到中等强度的太赫兹激光辐照在深隧穿区引起的辐射强度的高度超线性光电导。对于归一化暗电导$G_{\rm dark}/ G_0 \approx 10^{-6}$的非常低的值,在电导量子$G_0=2e^2/h$的情况下,光电导与辐射强度成指数比例,使得已经在$ 100 \text{ mW}/\text{cm}^2$处,光电导增加了几乎四个数量级。这种效果被观察到的辐射电场沿源漏方向取向。我们提供了模型的影响,并将其归因于隧道势垒高度的变化由辐射场的本地衍射效应成为可能。我们还表明,回旋共振由于外部磁场表现在光电导完全抑制的光响应。
2021-08-10 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic structure and transport in graphene: quasi-relativistic Dirac--Hartry--Fock self-consistent field approximation
应用二次量子化自洽Dirac-Hartree- Fock方法考虑单层石墨烯的电子性质,考虑自旋极化态,可以相干地解释石墨烯能带小间隙和载流子不对称性的实验结果,提出了价区和传导区位移的描述,并给出了电子和空穴回旋质量的很好的理论估计,与已知的实验数据一致。
2013-09-07 cond-mat.mes-hall
Giant Valley-Zeeman Splitting from Spin-Singlet and Spin-Triplet Interlayer Excitons in WSe2/MoSe2 Heterostructure
过渡金属二硫属化合物(TMDC)异质结具有II型排列,具有独特的层间激子,其可能具有自旋三重态和自旋单重态。然而,相关的光谱特征仍然难以捉摸,强烈阻碍了层间激子的莫尔电位调制的理解。在这项工作中,我们明确地确定自旋单重态和自旋三重态层间激子的WSe 2/MoSe 2异质双层与60度的扭曲角通过门和磁场相关的光致发光光谱。单重态和三重态层间激子在K谷和K'谷之间都表现出巨大的谷-塞曼分裂,这是单重态层间激子和三重态层间激子的大的Lande g因子的结果,其实验测定分别为~ 10.7和~ 15.2,与理论预期很好地一致。单重态和三重态层间激子的PL显示相反的螺旋度,由原子注册表确定。螺旋分辨光致发光谱(PLE)研究表明,在共振激发下,层间激子的单重态和三重态都是高度谷极化的,且在~ 20 K时,单重态层间激子的谷极化趋于一致.具有巨大谷塞曼分裂的高度谷极化的单重态和三重态层间激子激发了自旋电子学和谷电子学的未来应用。
2019-12-26 cond-mat.mes-hall
Spin-Polarized Tunneling Study on Spin-Momentum Locking in the Topological Insulators
我们证明了拓扑绝缘体(TI)的电荷自旋转换效率可以通过注入自旋极化隧穿电子到TI实验确定。通过对硒化铋和碲化锑铋的比较研究,我们证实了所观测到的巨自旋信号的拓扑表面态起源。通过向硒化铋中注入高能电子,我们进一步研究了TI表面有效自旋极化的能量依赖性。实验验证的大自旋极化,以及我们的计算,提供了新的见解优化TI材料近室温自旋电子学应用。
2015-10-20 cond-mat.mes-hall
Giant optical orientation of exciton spins in lead halide perovskite crystals
本文在铅卤钙钛矿体晶体中实现了高达85%的激子自旋光学取向,通过时间分辨光致发光和量子拍揭示了激子与电子-空穴自旋动力学及自旋关联,并证明了大失谐下自旋弛豫受抑制。
2023-05-18 cond-mat.mes-hall
Chiral gauge field in fully-spin polarized Weyl semimetal with magnetic domain walls
本文从理论上研究了全自旋极化外尔铁磁体 Co3Sn2S2 中磁畴壁诱导的手性规范场,发现其可产生高达数百特斯拉的巨大手性磁场并引发朗道量子化,为理解畴壁运动相关的电荷泵浦等输运现象提供了新机制。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall
Diluted magnetic semiconductor heterostructure AlSb/InAs/ZnMnTe with giant Zeeman effect for two dimensional electrons in InAs
发展了一种在InAs量子阱中用二维电子气生长稀磁半导体的新方法。该方法是基于分子束外延的相干“混合”AlSb/InAs/(Zn,Mn)Te异质结构与III-V/II-VI界面内。通过测量微波辐射诱导的自旋极化电流,证实了与Mn ~(2+)离子交换作用引起的InAs导带的巨大塞曼分裂。
2011-04-05 cond-mat.mes-hall
Spin polarized current and shot noise in carbon nanotube quantum dot in the Kondo regime
利用非平衡格林函数和几种互补多体近似,计算了自旋轨道近藤机制下碳纳米管半导体量子点的散粒噪声和自旋相关电导.指出了在此范围内实现隧道磁电阻巨值的可能性,并讨论了其栅极控制的前景。我们还分析了对称破缺微扰对散粒噪声的影响,特别强调了自旋相关效应。给出了噪声Fano因子受磁场、电极极化和自旋反转过程影响的栅和偏置依赖关系。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall
Pauli spin blockade with site-dependent g-tensors and spin-polarized leads
双量子点中的泡利自旋阻塞(PSB)已经发展成为精确测量纳米尺度系统参数的主要技术。在这项工作中,我们表明,系统与网站相关的g-张量和自旋极化的铅允许一个完整的表征的g-张量的点由磁输运实验单独。此外,我们表明,特殊的极化配置可以增强往往难以捉摸的磁输运信号,使所提出的技术对系统中的噪声鲁棒性,并诱导巨磁阻效应。最后,我们将自旋-轨道相互作用(SOI)的影响,并表明,在这种情况下,泄漏电流包含的信息自旋极化的程度在铅。
2021-03-09 cond-mat.mes-hall
Delayed Formation of Landau Polaritons in Phase-Resolved THz Spectroscopy
Centera Labs, Institute of High Pressure Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院高压物理研究所);Centera, Cezamat, Warsaw University of Technology(华沙理工大学);Weitzman Institute of Science(魏茨曼科学研究所);Faculty of Physics, University of Warsaw(华沙大学物理学院)
本研究利用相位分辨太赫兹时域光谱,观测到GaAs/Al₀.₃₆Ga₀.₆₄As二维电子气中朗道极化激元的拉比振荡延迟一个腔往返时间启动,揭示了太赫兹频段杂化光-物质态的动力学特征。
2026-08-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Giant spin torque in systems with anisotropic exchange interaction
利用自旋极化电流控制磁畴壁的运动有望成为新一代磁存储器件。其必要条件是低密度电流引起的畴壁移动。在这里,我表明,强烈的各向异性交换移动重空穴和本地化的磁矩之间的相互作用极大地增加了电流引起的扭矩的域壁相比,各向同性交换系统。这使得人们能够通过10^4 A/cm ^2的电流密度来控制铁磁体/半导体混合体中的畴壁运动。各向异性力矩的实验观测将促进铁磁性与半导体电子学的结合
2014-03-10 cond-mat.mes-hall
Probing Landau levels of strongly interacting massive Dirac electrons in layer-polarized MoS$_2$
过渡金属二硫属化合物单层膜是近年来出现的二维电子系统,具有自旋谷锁定、圆二色性、谷霍尔效应、伊辛超导等新颖的性质。降维和大的有效质量进一步产生了非常规的多体相互作用效应。虽然最近在WSe $_2$中的空穴输运测量表明价带中存在强相互作用,但迄今为止,多体相互作用效应,特别是导带中的多体相互作用效应仍然难以捉摸。在这里,我们首次在$29$ T的磁场下进行输运测量,以研究层极化MoS $_2$样品中的大质量狄拉克电子朗道能级(LL),其迁移率为$22000$ cm $^2$ /(V $\cdot$ s),$1.5$ K,密度为$\sim10^{12}$ cm $^{-2}$。随着密度的降低,我们观察到LL交叉诱导的谷铁磁到铁磁的转变,作为从$5.64$到$21.82$的g因子的相互作用增强的结果。塞曼回旋能量的整数比附近,我们发现LL anticrossings由于形成量子霍尔伊辛铁磁体,谷极化似乎是可逆的,通过调整密度或面内磁场。我们的研究结果提供了令人信服的证据,多体相互作用的单层MoS $_2$的导带中的影响,并建立了一个肥沃的土壤,探索强关联现象的大量狄拉克电子。
2018-03-21 cond-mat.mes-hall