Antiferromagnetic helix as an efficient spin polarizer: Interplay between electric field and higher ordered hopping
我们报道了一个反铁磁螺旋系统的自旋过滤操作，具有零净磁化。常识表明，对于这样一个系统，自旋极化电流不再来自非极化电子束。但是，一旦我们施加一个垂直于螺旋轴的电场，上下自旋能量通道之间就会发生很大的分离，从而产生高度的自旋极化。到目前为止，我们还没有收到关于这种处方的报告。采用紧束缚的框架来说明反铁磁螺旋，我们计算自旋过滤效率通过确定自旋选择电流使用Landauer-Büttiker形式主义。几何构象在自旋通道分离中起着重要的作用，在这里，我们严格调查的电场的存在下，电子的短程和长程跳跃的影响。我们发现，过滤性能得到改善，增加电子的跳跃范围。此外，自旋极化的相位可以通过改变电场的强度和方向，以及通过调节描述反铁磁螺旋的物理参数来选择性地改变。最后，我们探讨了移相的具体作用，以使系统更加现实，并使当前的通信成为一个独立的通信。我们的分析可能提供一个新的途径，获得构象依赖的自旋极化具有更长的范围跳跃的电子，并可以进一步推广到其他各种有趣的反铁磁系统。
2022-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable electronic transport and unidirectional quantum wires in graphene subjected to electric and magnetic fields
石墨烯中的磁势垒不容易调节。然而，引入电场和磁场两者在石墨烯中提供了可调谐的且更可控的电子状态。在这里，我们研究这样的系统。可以使用垂直的电场和磁场在石墨烯中形成一维通道。该通道（量子线）支持局域化的电子-空穴态，其参数可以由电场控制。这种量子线提供了特殊的导电特性，如单向导电性和对无序的鲁棒性。两个分离的量子线包括具有两种类型的本征模的波导：一种类型类似于传统波导，另一种类型由沿着波导的边界传播的耦合表面波形成。
2010-02-08 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Dicke Effect in Double-Ring Resonator
本文研究了液态晶体环境中，光波导侧耦合到两个相互作用环形谐振腔的全光学系统中的Dicke效应。该系统显示出所有的迪克效应的签名下，通过施加电压的主动和可逆的控制。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall
Direct observation of a gate tunable band-gap in electrical transport in ABC-trilayer graphene
本文首次在双栅极悬浮ABC堆垛三层石墨烯的电输运实验中直接观测到电场可调能隙，通过电流-电压非线性和电导率温度依赖性验证了热激活输运机制，并证实能隙随电场变化的临界指数为3/2，表明高质量少层石墨烯在可调谐太赫兹光源和探测器领域具有应用潜力。
2015-06-16 cond-mat.mes-hall
Devices with electrically tunable topological insulating phases
固态拓扑绝缘相，其特征在于自旋-动量锁定边缘模式，为电子器件中的自旋和电荷操纵提供了强有力的途径。我们提出了在HgTe/CdTe双量子阱器件中通过电开关拓扑绝缘相来控制螺旋边缘模式中的电荷和自旋输运。我们介绍了拓扑场效应晶体管的概念，并分析了自旋电池的可能应用，这也实现了一个全电调查的自旋极化动力学在金属岛。
2013-02-28 cond-mat.mes-hall
Electric Field Tunable Band Gap in Commensurate Twisted Bilayer Graphene
Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系）
本研究展示了相容扭曲双层石墨烯在太赫兹范围内的可调带隙特性，并揭示了层间相干能量的可测量方法。
2026-01-22 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Valley-Based Qubits in Moiré Quantum Dots
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；Nicolaus Copernicus University（哥白尼大学）
针对可扩展电控量子比特的挑战，本文提出以栅极定义的莫尔量子点为平台，利用莫尔工程解决谷物理矛盾，实现基于谷的量子比特的电可控操作。
2026-08-19 cond-mat.mes-hall
Isotropic All-electric Spin analyzer based on a quantum ring with spin-orbit coupling
在这里，我们提出了一个各向同性的全电自旋分析仪在量子环与自旋轨道耦合的解析和数值模拟如何电荷传输率依赖于入射自旋的极化。通过分析Aharonov-Bohm效应和Aharonov-Casher效应，得到了任意方向的自旋输运率和极化率。自旋-轨道耦合导致的自旋拓扑织构是动力学相的重要组成部分，在自旋输运中起着重要作用。自旋输运特性的解析推导已得到证实的数值。这种有趣的二维电子系统可以通过简单地调节自旋轨道耦合而被设计成自旋滤波器、自旋极化器和通用分析器，这为实现可调谐和可集成的自旋电子学器件奠定了基础。
2020-02-04 cond-mat.mes-hall
All-electrical injection and detection of a spin polarized current using 1D conductors
纳米结构中自旋输运的全电控制一直是自旋物理学和自旋电子学的研究热点和挑战。在这里，我们演示了芯片上的自旋极化/过滤行动，通过驱动栅极定义的一维（1D）导体，集成量子器件的最简单的几何形状之一，远离传统的欧姆制度。当动量简并被提升时，进行了发射电流的自旋极化的直接测量，其中用于自旋注入的1D偏振器和用于自旋检测的分析器都被演示。研究结果表明，不同的栅极结构和外加电压可以产生可调的自旋极化，这对自旋电子器件的发展和未来的量子信息处理具有重要意义。
2012-10-22 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Magnetism in Magnetic Topological Insulators
拓扑绝缘体磁特性的外部可控性无论从理论上还是从实际应用上都具有重要意义。在这里，我们预测的电场控制的铁磁性的绝缘磁性拓扑绝缘体薄膜。通过施加电场减少能带反转导致磁化率的降低，从而导致磁性的改变。值得注意的是，电场甚至可以诱导从铁磁性到顺磁性的磁量子相变。我们进一步提出了一种拓扑晶体管器件，其中手性边缘态的无耗散电荷输运由电场控制。特别地，磁性拓扑绝缘体中的场控铁磁性可以用于磁性隧道结中的磁性随机存取存储器的基于电压的写入。在这种器件中，磁有序和手性边缘输运的同时电控制可能导致拓扑绝缘体的电子和自旋电子应用。
2015-06-29 cond-mat.mes-hall
Electric-field-tunable intervalley excitons and phonon replicas in bilayer WSe$_2$
本文报道了用光致发光法直接观察到双层WSe $_2$中Q导谷和$Γ$价谷之间的谷间激子。$Γ$激子位于QK激子下方约18 meV处，并且主导双层WSe $_2$的发光。通过测量在门控电场下的激子光谱，我们发现了Q $Γ$和QK激子之间不同的层间电偶极矩和斯塔克位移。值得注意的是，我们可以使用电场在Q $Γ$和QK激子之间切换能量顺序和主导发光。Q $Γ$和QK激子都表现出明显的声子复制，其中由于激子-声子（近）共振散射和大量的双声子散射路径的存在，双声子的复制比单声子的复制更突出。我们可以通过全面的理论建模和计算来模拟副本光谱。斯塔克位移和声子副本的理论和实验之间的良好的协议，有力地支持我们的指定的Q $Γ$和QK激子。
2021-01-27 cond-mat.mes-hall
Tunable g factor and phonon-mediated hole spin relaxation in Ge/Si nanowire quantum dots
我们从理论上考虑了暴露于外磁场和电场中的纵向Ge/Si核/壳纳米线量子点中空穴的g因子和自旋寿命。对于基态，我们发现一个大的各向异性的g因子，这是高度可调的通过施加电场。这种可调谐性强烈地依赖于电场相对于磁场的方向。我们计算了零和小电场的单声子空穴自旋弛豫时间T1，并提出了一个最佳的设置，其中非常大的T1的几十毫秒的顺序可以达到。进一步增加相对壳体厚度或纵向限制长度，在没有电场的情况下，退相消失，并且退相干时间T2由T2 = 2 T1确定。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Spin Polarization in a Carbon-Nanotube Spin Diode
我们研究了电流通过一个碳纳米管量子点与一个铁磁和一个正常的金属铅。对于正常引线与点上的单个可用非简并能级谐振的栅极电压值，我们观察到一个偏置方向的电流显著减小。我们发现这种整流是自旋相关的，它源于自旋积累和量子点上的库仑阻塞之间的相互作用。我们的研究结果意味着，电流是自旋极化的偏置的一个方向，和自旋极化的程度是完全和精确的可调使用的栅极和偏置电压。由于这种自旋二极管的操作不需要高磁场或光学器件，因此它可以用作电控自旋电子器件的构建块。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable stacking domains and ferroelectricity in moiré superlattices
叠层畴是由于层间范德华力和层内弹性力的竞争而在叠层超晶格中形成的，它可以被认为是由于无中心对称双层膜中的局部自发极化而形成的极性畴。我们提出了一个理论模型，它捕捉到的影响，施加电场上的域结构。自发极化和场的耦合导致畴的不均匀弛豫，在非零场下超晶格中出现净极化，这对莫尔周期很敏感。我们表明，介电响应的字段减少堆叠能量，并导致在所有双层软域。然后，我们讨论了最近的铁电性的背景下，我们的模型。
2021-11-15 cond-mat.mes-hall
Tunable lateral displacement and spin beam splitter for ballistic electrons in two-dimensional magnetic-electric nanostructures
该研究探究二维磁电纳米结构中弹道电子的横向位移特性，发现其正负可调，据此提出可在反平行磁化构型下完全分离不同自旋电子束的高效自旋分束器方案。
2025-01-14 cond-mat.mes-hall
All-electrical manipulation of silicon spin qubits with tunable spin-valley mixing
我们表明，硅量子位（qubit）中的自旋和谷自由度之间的混合可以通过作用在谷分裂$Δ$上的电场来控制。由于自旋-轨道耦合，量子位可以在自旋模式（其中量子信息被编码为自旋）和谷模式（其中量子信息被编码为谷）之间连续切换。在自旋模式下，量子比特在非弹性弛豫和退相干方面更鲁棒，但几乎不能电寻址。然而，它可以被带入谷模式，然后返回到自旋模式以进行电操纵。这为在硅上开发鲁棒的、可扩展的、电可寻址的自旋量子比特开辟了新的前景。我们说明了这一点与紧束缚模拟上的所谓的“角点”在绝缘体上硅器件的限制和谷分裂可以独立定制的前和背栅。
2018-02-13 cond-mat.mes-hall
Tunable quantum dots in monolayer graphene
我们研究了由电场和均匀磁场结合形成的石墨烯量子点。电场产生一个平滑的量子阱势，而磁场诱导一个指数尾巴的点状态。由于Klein隧穿效应，态在阱区和静电势垒区达到峰值。利用电场和磁场可以实现在不同区域达到峰值的点态之间的耦合。该点在适度外场下的可调谐性可用于单层石墨烯中量子器件的设计。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall
Electric field-tunable layer polarization in graphene/boron nitride twisted quadrilayer superlattices
最近观察到的非常规铁电性的AB双层石墨烯夹在六方氮化硼（hBN）提供了一个新的平台，以操纵多层范德华异质结构中的相关相。我们提出了一个低能量的连续介质模型的AB双层石墨烯封装的顶部和底部层的hBN或石墨烯，有两个独立的扭曲角。对于石墨烯/hBN异质结构，我们表明，扭转角的不对称性导致层极化的价带和导带。我们还表明，出平面位移场不仅调谐层偏振，但也使低能量带。我们扩展的模型表明，由AB双层石墨烯封装的顶部和底部的石墨烯层的四层石墨烯异质结构的电子结构可以类似地通过外部电场调谐。
2022-09-21 cond-mat.mes-hall
Flux-tunable heat sink for quantum electric circuits
超导微波电路在量子技术的实际应用如量子信息处理方面显示出巨大的潜力。然而，在这些设备中快速和按需初始化量子自由度仍然是一个挑战。在这里，我们通过实验实现了一个可调的散热器，这是潜在的适合超导量子比特的初始化。我们的设备由两个耦合谐振器。第一谐振器具有高品质因数和固定频率，而第二谐振器被设计成具有低品质因数和可调谐谐振频率。我们设计了低品质因数的芯片上的电阻和频率可调谐性使用超导量子干涉器件。当两个谐振器处于谐振时，高质量谐振器中的光子可以被有效地耗散。我们表明，相应的加载品质因数可以从以上$10^5$下调到几千在10 GHz的良好的定量协议，与我们的理论模型。
2017-12-29 cond-mat.mes-hall
Symmetry, spin-texture, and tunable quantum geometry in a WTe$_2$ monolayer
晶体中电子波函数的自旋取向是一个内部自由度，通常对电旋钮不敏感。我们认为，从一般的对称性分析和$\vec k \cdot \vec p$的角度来看，单层1 T '-WTe $_2$具有栅极激活的倾斜自旋织构，产生电可调谐的体带量子几何形状。特别是，我们发现，由于其面外的不对称性，一个外加的面外电场打破反转对称性，诱导面内和面外电偶极子。这些反过来又产生自旋轨道耦合，以提升自旋简并，并使大量的带贝里曲率和磁矩分布的发展。此外，由于其低对称性，1 T ′-WTe $_2$中的Berry曲率和磁矩在动量空间中具有偶极分布，并且可以导致诸如电流感生磁化和量子非线性反常霍尔效应的非常规效应。这使得1 T '-WTe $_2$成为一个丰富的二维平台，用于量子几何效应的全电控制。
2019-01-02 cond-mat.mes-hall
High-temperature tunable superfluidity of polaritons in Xene monolayers in an optical microcavity
在一个长度可调的开放光学微腔中，研究了硅烯、锗烯和锡烯（Xenes）单分子膜在外加电场作用下的可调谐极化激元。垂直于Xene单层的平面施加的外部电场同时改变带隙和激子结合能，而开放微腔的可变长度允许保持激子和腔光子模式共振。首先，求解单分子层中电子和空穴的薛定谔方程，得到激子的本征能和本征函数随外加电场的变化关系。分析了极化激元的拉比分裂和腔光子阻尼等性质与外电场和腔长的关系。计算了极化激元的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT转变温度随外加电场的变化。我们分析并提出了一个室温超流体的条件，同时最大化的拉比分裂和BKT转变温度较低的极化激元。
2019-03-23 cond-mat.mes-hall
Mutual synchronization of spin torque nano-oscillators through a non-local and tunable electrical coupling
自旋力矩驱动的高频磁化动力学的概念已经打开了自旋电子学领域的非线性物理，潜在的复杂网络的动力学系统。在同步自旋力矩振荡器的罕见演示中，所使用的磁耦合的局部性质在很大程度上阻碍了对同步过程的良好理解和控制。在这里，我们利用电耦合的非局域性质，通过自发射微波电流使自旋扭矩振荡器相互同步。同步状态的控制是在纳米尺度上通过两个主动组件的自旋转移扭矩，但也通过外部的电延迟线。这些额外的同步能力控制水平提供了新的方法来支持复杂网络中的各种纳米级集体动力学。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall
Band Gaps in Jagged and Straight Graphene Nanoribbons Tunable by an External Electric Field
通过外场的带隙控制在各种光学、红外和THz应用中是有用的。然而，由于各种原因，宽调谐带隙仍然是不实际的。利用$π$ -电子的正交紧束缚方法，研究了外加电场对锯齿状石墨烯纳米带的影响.提出了这种带的分类，并计算了所施加的电场高达SiO $_2$击穿强度（$1$ V/nm）的带隙。根据紧束缚模型，带隙打开（或关闭）发生的一些类型的锯齿状石墨烯纳米带中的外部电场，位于该结构的平面和垂直于其纵轴。对于窄带，可达到高达$0.6$ eV的带隙可调谐性。在具有扶手椅边缘的锯齿状带的情况下，形成带的人字形图案的较大锯齿增强了带隙的可控性。对于锯齿形和扶手椅边缘的锯齿状带，可以发现带隙对外部电场的线性和二次依赖性区域，这在带隙可控调制的器件中是有用的。
2016-01-21 cond-mat.mes-hall
Tunable spin transport using zigzag MoS2 nanoribbon
我们考虑一个锯齿形的二硫化钼纳米粒子，并研究其自旋相关的电导和自旋极化的存在（不存在）的外部电场。场不仅垂直于钼平面（称为垂直场Ez），而且垂直于电子的输运方向（称为横向场Et）。结果表明，在没有外加电场的情况下，在价带的七个带中，有两个带发生自旋劈裂，而在点处没有看到自旋劈裂。在施加电场的情况下，当且仅当电场的两个分量都存在时，带表现为完美的上（下）旋滤波器。最后，它示出，通过改变的强度，带作为自旋反转器的固定值的Ez。
2014-12-04 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable valley polarization in Weyl semimetals with tilted energy dispersion
National University of Singapore（新加坡国立大学）；National Taiwan University（台湾大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
本研究探究倾斜色散外尔半金属p-n-p结的隧穿输运，发现横截方向倾斜色散会引发不同谷电子的反向手性折射，结合磁势垒选角实现电可控可切换的谷极化，为相关实验与谷电子学等应用铺路。
2018-02-09 cond-mat.mes-hall
Electric field tunable superconductor-semiconductor coupling in Majorana nanowires
通过测量InSb半导体纳米线与外延生长的Al超导体耦合的电子输运，研究了外电场对超导体-半导体耦合的影响。我们发现，栅极电压感应电场可以大大修改耦合强度，这对邻近诱导的超导能隙，有效g因子，自旋轨道耦合的后果，都发挥了关键作用，在理解马约拉纳物理。我们进一步表明，由于自旋轨道耦合在一个有限大小的系统中的水平排斥，可以导致看似稳定的零偏置电导峰，模仿的行为马约拉纳零模式。我们的研究结果提高了现实马约拉纳纳米线系统的理解。
2018-06-04 cond-mat.mes-hall
Tunable Kondo effect in a single donor atom
在单原子中观察到了近藤效应。该测量装置由一个单一的作为掺杂剂纳入硅纳米结构。掺杂剂的原子轨道可由栅极电场调节。当它们被调谐，使原子系统的基态成为两个硅谷的（近）简并叠加时，一种奇异的、迄今未观察到的谷近藤效应出现了。与规则自旋Kondo一起，可调谐的谷近藤效应允许可逆的电控制从SU（2）-到SU（4）-配置的Kondo基态的对称性。
2009-09-30 cond-mat.mes-hall
Electrically Tunable Band Gap in Silicene
本文计算了硅烯的电子结构及其在垂直于硅原子单层的电场中弱屈曲蜂窝晶格的稳定性。我们发现，电场产生一个可调的带隙中的狄拉克型电子光谱，间隙被抑制了约8倍的系统的高极化率。在低电场下，这种可调带隙（这是蜂窝晶格上的电子所特有的）与凯恩-梅勒自旋轨道耦合之间的相互作用引起从拓扑绝缘体到能带绝缘体的转变，而在高得多的电场下，硅烯变成半金属。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bipolar spin filter in a quantum dot molecule
我们表明，连接到非磁性电流的两个横向量子点之间的可调杂交导致在一个“挂点”的配置，可用于实现双极自旋过滤器。塞曼、交换相互作用和点间隧穿（分子杂交）之间的竞争产生双点{ \it基态}的单重态-三重态跃迁，这使得在库仑阻塞实验中可以进行自旋过滤。它的通用性应使其广泛用作一个强大的双向自旋偏振器。
2006-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local Spectroscopy of the Electrically Tunable Band Gap in Trilayer Graphene
三层石墨烯中的堆叠顺序自由度在确定电场可调带隙的存在方面起着关键作用。我们提出了双门控Bernal（ABA）和菱面体（ABC）堆叠的三层石墨烯器件的空间分辨隧道光谱测量。我们证明，虽然ABA三层石墨烯保持金属，ABC三层石墨烯表现出广泛的可调带隙作为电场的函数。然而，我们发现，在下面的衬底中的带电杂质引起的间隙大小的空间波动。我们的工作阐明了三层石墨烯的微观行为及其对宏观器件的影响。
2013-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field-tunable mechanical properties of relaxor ferroelectric single crystal measured by nanoindentation
采用纳米压痕技术研究了弛豫铁电材料Pb（Mn 1/3 Nb 2/3）O3-PbTiO 3的电场效应.报道了巨电场可调的表观弹性模量（高达-39%）、硬度（-9%至20%）和能量耗散（高达-13%）。基于实验数据，提出了一种机电耦合纳米压痕的表征方法。该方法可以确定铁电材料弹性模量、硬度和压痕功之间的电场可调标度关系。此外，该方法还可以得到与电场相关的弹性模量和硬度，避免了Oliver-Pharr方法中接触面积的估算。最后，正、负电场对弹性模量的不同影响可以用挠曲电效应来解释。
2014-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Topological State in [111] Perovskite Materials with Antiferromagnetic Exchange Field
基于交错电势和反铁磁交换场的能带工程，在存在内禀自旋轨道耦合的情况下，蜂窝晶格上的电子可能同时具有非零的Chern数和自旋Chern数的拓扑态.通过第一性原理计算，我们证实了该方案可以通过材料改性来实现，在钙钛矿G型反铁磁绝缘体中，沿[111]方向生长，d电子在单个弯曲的蜂窝晶格上跳跃。这种材料对于自旋电子学应用是理想的，因为它提供了自旋极化的量子化边缘电流，对磁缺陷和磁缺陷都是鲁棒的，并且自旋极化可通过反转电场来调节。
2013-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field tunable spin diode FMR in patterned PMN-PT/NiFe structures
采用自旋二极管法研究了PMN-PT压电衬底上NiFe薄膜的动态特性。测量了不同宽度微带线的铁磁共振（FMR）谱随磁场和频率的变化。的FMR频率被示出依赖于跨基板，这会导致应变的NiFe层中施加的电场。实现了高达100 MHz/1 kV/cm的电场可调谐性。基于总能量最小化和LLG方程的分析模型，考虑到磁致伸缩效应，来解释测量的动态。在此基础上，推导出了在图形化NiFe/PMN-PT结构中实现强电场可调谐自旋二极管FMR的条件。
2016-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field tunable Dirac semimetal state in phosphorene thin films
利用密度泛函理论研究了磷烯薄膜的电场可调电子性质。我们发现磷烯薄膜提供了一个多功能的材料平台，研究二维狄拉克费米子的横向电场的应用。当横向电场的强度超过某一临界值时，在磷烯中形成两个对称性受保护的、能量色散各向异性的无带隙狄拉克费米子态.自旋-轨道耦合将这些狄拉克态中的每一个分裂成两个自旋极化的狄拉克锥，这两个狄拉克锥也受到非对称晶体对称性的保护。我们的研究表明，自旋极化的狄拉克锥态的位置和载流子的速度可以通过外加电场的强度来控制。
2016-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Macroscopic Quantum Tunneling in a Graphene-based Josephson Junction
石墨烯基约瑟夫森结中的随机开关电流分布呈现出从经典到量子的过渡，揭示了低温下约瑟夫森相粒子的宏观量子隧穿（MQT）现象.微波光谱测量表明，在搓板势阱中，通过离散的能级发生多光子吸收过程。MQT的交叉温度和量子化的能级间距由门电压控制，这意味着它的潜在应用门可调超导量子比特。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Single Electron Transport in electrically tunable nanomagnets
研究了一种基于单Mn离子掺杂的II-VI族半导体量子点的单电子晶体管。我们提出的证据表明，该系统的行为就像一个量子纳米磁体的总自旋和磁各向异性显着依赖于载流子的数量和它们的轨道性质。由此，可以电控制纳米磁体的磁特性。相反地，此SET的电性质取决于Mn自旋的量子态，从而在线性电导的库仑阻塞振荡中产生自旋相关的充电能量和滞后。
2007-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Phase Transition and Electrically Tunable Diamagnetism in Silicene
硅烯是形成蜂窝晶格的硅原子的单层。晶格实际上是由两个子晶格组成的，它们之间的距离很小。硅烯是一种拓扑绝缘体，其特征是在体相中具有完全绝缘的间隙和螺旋形的无间隙边缘。在外加电场作用下，它经历了从拓扑绝缘体到带状绝缘体的相变。利用有效狄拉克理论分析自旋陈数，发现它们的起源是动量空间中的赝自旋介子。赝自旋的自由度来自于两个子晶格结构。我们的分析阐明了在增大电场作用下从拓扑绝缘体到能带绝缘体的相变的机理。提出了一种利用硅烯的抗磁性来确定临界电场的方法。抗磁性是可调的外部电场，并在临界电场表现出奇异行为。从电场和磁场之间的互相关的观点来看，我们的结果也是重要的。我们的发现对未来的电磁相关器件具有重要意义。
2012-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically Tunable Quasi-Flat Bands, Conductance and Field Effect Transistor in Phosphorene
磷烯是近年来分离得到的一种蜂窝状结构的黑磷。基于紧束缚模型研究了磷烯纳米带的电学性质。一个突出的特点是存在准平坦的边缘带完全脱离散装带。我们探索的准平坦带的出现的机制解析和数值从已知的石墨烯的蜂窝晶格的连续变形的平坦带。准平坦带可以通过施加垂直于带方向的面内电场来控制。电导在临界电场以上被切断，其充当场效应晶体管。临界电场与纳米尺度的宽度成反比。这一结果将为基于磷烯的纳米电子学铺平道路。
2014-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically tunable quantum interference of atomic spins on surfaces
本研究通过扫描隧道显微镜中的电场调控原子自旋间的磁相互作用，实现了单自旋和耦合自旋对的LZSM量子干涉，为强驱动下全电学量子操控开辟了新途径。
2025-06-01 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-filter tunneling detection of antiferromagnetic resonance with electrically-tunable damping
本研究针对此前反铁磁动力学电学检测需大块晶体的问题，利用PtTe₂/双层CrSBr/石墨结的自旋过滤隧穿实现几微米尺度反铁磁共振的直接电学检测与电学调控，助力高频动力学物理机制研究。
2025-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy-Tunable Quantum Dot with Minimal Fine Structure Created by Using Simultaneous Electric and Magnetic Fields
单量子点的中性双激子级联是一种很有前途的纠缠光子对源。纠缠态的性质是由激子本征态之间的能量差决定的，称为精细结构分裂（FSS）。在这里，我们同时使用两个独立的调谐机制：面内磁场和垂直电场来降低FSS的幅度。我们观察到，在每个量子点中存在一个最小可能的FSS，它与这些调谐机制无关。然而，与同时应用的电场和磁场，我们表明，FSS可以减少到其最小值的能量的发射调谐超过几毫电子伏的5-T磁铁。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
AA-stacked bilayer graphene in an applied electric field: Tunable antiferromagnetism and coexisting exciton order parameter
我们研究了横向电场作用下AA堆叠双层石墨烯的电子性质。强的在位库仑排斥稳定了系统中的反铁磁有序。反铁磁序至少部分地被横向偏置电压抑制。面间库仑排斥和非零电压使激子序参量稳定。激子序参量与反铁磁性共存，对于偏置电压和相互作用常数的实际值，可以大到几十meV。横向偏压的施加可用于控制双层的输运性质。
2014-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electrically Tunable Superconductivity Through Surface Orbital Polarization
我们研究的物理机制，实现了传统的自旋单重态超导薄膜的电控制，通过专注于表面轨道极化的作用。假设金属态的多轨道描述，由于屏蔽效应，电场通过修改表面电势的强度而起作用，并且反过来产生非平凡的轨道-Rashba耦合。由此产生的轨道极化在表面和在其附近的超导性有显着的影响。我们证明，通过改变电场的强度，超导相可以被抑制，即变成正常的金属，或经历一个$0-π$过渡与$π$相标记的超导序参量的非平凡的符号变化之间的不同频带。这些发现为设计具有超导轨道效应的异质结构提供了丰富的思路。
2020-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ultrafast and Electrically Tunable Rabi Frequency in a Germanium Hut Wire Hole Spin Qubit
本研究报道了锗空穴自旋量子比特中拉比频率可通过失谐能量和栅极电压电调谐，并实现超过1.2 GHz的超快速度，证明了强自旋轨道相互作用，对半导体量子计算有重要意义。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electrically Tunable Quantum Spin Hall State in Topological Crystalline Insulator Thin films
结合$k \cdot p$理论、能带拓扑分析和电子结构计算，预测了SnTe类三维拓扑晶体绝缘体（111）薄膜在较宽的厚度范围内实现量子自旋霍尔相.非平凡拓扑结构源于三维极限下TCI拓扑表面态的面间耦合。表面间耦合改变符号，并引起拓扑相变作为膜厚度的函数。此外，这种耦合可以强烈地受到外部电场的影响，因此量子自旋霍尔相位可以在实验可达的电场下有效地调谐。研究结果表明，（111）薄膜是实现量子自旋霍尔绝缘体新应用的理想平台。
2015-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric Field Tunable Topological Phases in Graphene Nanoribbons
石墨烯纳米带（GNRs）具有独特的保护性拓扑相。我们表明，通过第一性原理计算，通过施加一个实验上可访问的横向电场（TEF），某些硼和氮周期性共掺杂GNRs具有可调的拓扑相位。由于导带和价带态对电场的相反响应，场致能带反转引起可调谐性。利用空间变化的施加场，创建不同拓扑相位的GNR的片段，从而产生拓扑结态的现场可编程阵列，每个拓扑结态可以被电荷或自旋占据。我们的研究结果不仅表明电场可以作为一个简单的调谐旋钮的拓扑相位在准一维系统中，但也提供了新的设计原则，未来GNR基量子电子器件的拓扑特性。
2021-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Electrically tunable topological superconductivity and Majorana fermions in two dimensions
拓扑超导体和马约拉纳费米子的外部可控性对于基本和实际利益都很重要。在这里，我们预测的电场控制的Majorana费米子在二维拓扑超导体利用拓扑绝缘体薄膜接近耦合到传统的$s$波超导体。在铁磁有序的情况下，垂直电场作用下的可调结构反转不对称性可以诱导拓扑量子相变，实现手征拓扑超导态。在外加电场光斑的边界处出现了一个零能的Majorana束缚态，这可以用扫描隧道显微镜观察到。此外，结构反转不对称性还可以放大相图中的螺旋拓扑超导体状态，使这种奇异状态的实现变得更加可行。拓扑相的电控制可以进一步应用于范德华材料，例如二维过渡金属二硫属化物。
2016-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electrically tunable charge and spin transitions in Landau levels of interacting Dirac fermions in trilayer graphene
分数量子霍尔效应机制中的三层石墨烯显示出一组独特的相互作用诱导的跃迁，其可以完全由所施加的偏置电压来调谐。这些转变发生在两个朗道能级的反交叉点附近。在大磁场（$> 8$ T）下，电子-电子相互作用使反交叉能隙闭合，导致不同朗道能级之间出现一些不寻常的跃迁。对于填充因子$ν=\frac23$，这些转变伴随着基态的自旋极化的变化。对于较小的塞曼能量，这提供了通过微调偏置电压来控制基态自旋极化的独特机会。
2011-11-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable refrigerator for non-linear quantum electric circuits
新兴的量子技术应用要求快速准确地将相应的器件初始化到低熵量子态。为此，我们从理论上研究了最近证明的量子电路制冷机的情况下，非线性量子电路，如超导量子比特。观察到transmon和flux量子比特的最大制冷率比通常的线性谐振器高出大约一个数量级，增加了设计的灵活性。我们发现，对于典型的实验参数，冰箱适合在几纳秒或几十纳秒内将不同的量子比特类型重置为99.99%以上的量子数。因此，冰箱似乎是量子技术和开放量子系统的详细研究的一个有前途的工具。
2020-06-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-electrical switching of spin texture in a strain-tunable 2D Janus ferroelectric altermagnet
Jishou University（吉首大学）
该研究通过应变调控揭示二维Janus易磁体中自旋纹理的全电信号切换，提出非易失自旋电子记忆器件，实现全电写入与光学读出。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable chiral phonons in low-buckled group-IVA monolayers
利用第一性原理计算研究了低屈曲IVA单分子膜上手征声子的电响应。垂直电场在声子布里渊区的高对称性$\pm K$点处破坏声子模的简并，声子能隙的大小与电场的强度成正比. $\pm K$的带隙声子模具有相当大的声子圆极化和离散声子赝角动量的手征性。声子的手征性对场强的变化具有鲁棒性，而改变场的方向则相反。手征声子的电控制为手征声子的研究增加了一个新的维度，在声子器件和谷器件的设计中具有潜在的应用。
2021-01-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-situ tunable giant electrical anisotropy in a grating gated AlGaN/GaN two-dimensional electron gas
本文提出通过光栅门控AlGaN/GaN二维电子气产生原位可调的巨电各向异性，利用正交电流方向下巨正、负磁阻的协同效应，为多端忆阻晶体管和仿生突触等新型器件提供基础。
2024-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Electric Field Tunable Correlated States and Magnetic Phase Transitions in Twisted Bilayer-Bilayer Graphene
最近在魔角扭曲双层石墨烯中发现的相关绝缘体态和超导性为扭曲范德华异质结构中实现的可调平带系统中的电子相关性的实验研究铺平了道路。这种新颖的扭转角自由度和控制应该可推广到其他2D系统，其可以表现出类似的相关物理行为，同时使新技术能够调节和控制电子-电子相互作用的强度。在这里，我们报告了一个新的高度可调的相关系统的基础上小角度扭曲双层双层石墨烯（TBBG），由两个旋转片的Bernal堆叠的双层石墨烯。我们发现，TBBG表现出丰富的相图，与可调相关绝缘体状态是高度敏感的扭曲角和电位移场的应用，后者反映了固有的极化率的Bernal堆叠双层石墨烯。我们发现相关的绝缘体状态，可以打开和关闭的位移场在所有整数电子填充的莫尔晶胞。这些关联态对磁场的响应指向了电可切换磁性的证据。此外，在低温和相关绝缘体状态附近的电阻的强依赖性表明可能接近超导相。此外，在较低的扭转角的制度，TBBG显示多组的平带附近的电荷中性，导致在许多相关的状态对应于半填充的每个这些平带。我们的研究结果为探索新型多平带扭曲超晶格中的新型扭曲角和电场控制的物质关联相铺平了道路。
2019-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of an electrically tunable band gap in trilayer graphene
双层石墨烯的显著特征是通过施加垂直电场在电子态中诱导显著的带隙。较厚的石墨烯层也是非常有吸引力的材料。在这些系统中产生带隙的能力具有很大的基本和实际意义。然而，具有典型ABA层堆叠的石墨烯三层的实验和理论研究都揭示了缺乏任何明显的诱导间隙。在这里，我们将这种行为与具有ABC晶体学堆叠的石墨烯三层所表现出的行为进行对比。该结构的对称性类似于AB堆叠的石墨烯双层的对称性，并且如红外电导率测量所示，允许通过施加的电场形成大的带隙。我们的研究结果表明，关键的和迄今为止被忽视的作用，在几层石墨烯的带隙的诱导晶体堆叠顺序。
2011-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
