Electron tunneling spectroscopy of a quantum antidot in the quantum Hall regime
量子反点是在二维电子系统中引入的一个小势丘，是研究电子相互作用的量子力学的一个有吸引力的工具.本文报道了在整数i = 1，2，3，4，5，6量子霍尔平台上通过量子反点进行电子共振隧穿的实验.报告了几个新特征。首先，作为磁场的函数，我们观察到六个准周期共振隧穿峰内的基本通量周期：当通量h/e被添加到反点的面积有i个峰上的第i个整数平台，当i自旋极化朗道能级被占用。相应的背栅电压数据显示在所有整数平台上每个增加的电荷e有一个峰值。第二，我们观察到隧穿下降的四端电阻（“前向散射”）的偶数i = 2，4和6高原，当人口的两个自旋几乎相等。此外，第一次，我们报告的内部结构内的H/E期间：在i = 3自旋分裂平台，三个共振隧穿峰中的两个是更高和/或更接近于第三个。令人困惑的是，在这种情况下，当扫描背栅电压时，隧穿峰成对分组。这些结果归因于电子-电子库仑相互作用的主导地位，有效地混合朗道能级占据，和自洽静电的反点。
2008-03-24 cond-mat.mes-hall
DFT study of graphene antidot lattices: The roles of geometry relaxation and spin
具有规则穿孔的石墨烯片，被称为反点晶格，理论上被预测具有许多有趣的特性。他们最近的实验实现与晶格常数低于100纳米强调了一个彻底了解其电子特性的紧迫性。在这项工作中，我们使用自旋极化密度泛函理论（DFT）和基于DFT的紧束缚（DFTB）的能带结构进行计算，并解决使用任一方法或其组合的结构的弛豫的重要性。我们发现，从DFT研究的所有结构的带隙范围从0.2 eV到1.5 eV。带隙尺寸和一般趋势很好地捕获DFTB与带隙同意约0.2 eV内，即使是非常小的结构。这两种方法的组合被发现提供了一个很好的计算成本和精度之间的权衡。这两种方法预测非简并midgap状态的某些antidot孔对称性。自旋的引入导致这些态的自旋分裂以及磁矩服从Lieb定理。磁和非磁对称性的本地自旋纹理的解决。
2009-04-08 cond-mat.mes-hall
Terahertz spin ratchet effect in magnetic metamaterials
研究在Co/Pt磁性反点超材料中揭示太赫兹自旋棘轮与三角光电流的微观起源，并解释二者磁滞宽度差异。
2023-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the polarized quantum phonon transmission in graphene nanoribbons
我们提出的系统，允许通过使用C $^{13}$同位素势垒，antidot结构，和不同的边界条件的声子传输函数T（$ω$）在石墨烯纳米带的调谐。声子模由原子间第五近邻力常数模型（5NNFCM）得到，T（$ω$）由非平衡格林函数形式计算。我们表明，通过施加部分固定的边界条件，它是可能的，以限制在低能量的T（$ω$）的面内声子模式的贡献。相反，面外声子模的传输函数可以通过适当的反点或同位素排列来减小。特别是，我们表明，它们的周期性阵列导致在某些频率$ω_ν$，可以预先定义为所需的通过控制它们的相对距离和大小的传输函数的急剧下降。由此，我们证明了通过适当的工程设计，可以控制石墨烯纳米带中的弹道传输函数T $(ω)$的大小。我们讨论了这些结果的影响，在纳米级的控制热传输的设计，以及在石墨烯基材料的热电特性的增强。
2014-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling inelastic cotunneling through an interacting quantum dot by a circularly-polarized field
利用量子朗之万方程方法研究了强库仑阻塞量子点在静态磁场和垂直圆极化磁场作用下的非弹性共隧穿.我们的计算预测了一个有趣的可控的共隧穿电流特性，分裂-零异常-分裂转变的微分电导随着驱动频率的增加，归因于{ \em光子辅助自旋翻转}共隧穿过程的作用。
2007-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonlinear spin-thermoelectric transport in two-dimensional topological insulators
我们考虑自旋霍尔反点系统耦合到正常的铅自旋极化输运。由于导电边缘状态的螺旋性质，在没有外部磁场或铁磁接触的情况下，点区域处的屏蔽电势变得与自旋相关。因此，由于电压或温度差引起的电流变为自旋极化，其极化程度随点水平位置或基准温度而调整。这种自旋过滤器效应只在非线性输运机制中出现，并且具有纯粹的相互作用起源。同样，我们发现自旋极化的热流是不对称的偏置方向。有趣的是，我们的研究结果表明，纯自旋电流可以产生热电装置：当施加温度梯度时，所产生的热电压（塞贝克效应）诱导自旋极化电流为零的小电荷电流。对于热输运可以观察到类似的效应：即使热流为零，纯自旋热流也会响应于电压偏移。
2014-09-03 cond-mat.mes-hall
Controlling resonant spin photocurrent using magnetic field; application to a magnetoelectric oxide Cr2O3
本文通过非线性响应理论研究了磁电氧化物Cr2O3中由线偏振和圆偏振电磁波通过单磁振子过程产生磁振子自旋光电流的机制，揭示了其对静态磁场的独特依赖关系，为实验验证提供了可行途径。
2025-08-22 cond-mat.mes-hall
Nanostructured graphene for spintronics
石墨烯蜂窝结构的锯齿形边缘表现出磁极化，使得它们作为自旋电子器件的构建块具有吸引力。在这里，我们表明，锯齿形边缘的三角形antidots执行必要的自旋电子功能，如空间自旋分裂或自旋过滤的非极化传入电流的设备。通过优化结构可以获得接近完美的性能。器械性能对实质性紊乱具有稳健性。横向电阻的栅电压依赖性对于自旋极化和自旋非极化器件是定性不同的，并且可以用作诊断工具。重要的是，所建议的设备在当前技术中是可行的。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall
Impurity Effects and Spin Polarizations in a Narrow Quantum Hall System
窄量子霍尔系统的电子自旋极化的温度依赖性表现出类似于在主要填充因子的二维系统的行为。在最低的半满量子霍尔态，没有二维模拟存在，我们发现一个稳定的自旋部分极化系统。周期性的高斯排斥杂质（反点）在这样的系统中导致新的自旋跃迁在$ν=\frac13$和$ν=\frac12$和对关联函数提供线索的性质不同的基态的系统。这些结果可以在光学光谱学和光泵NMR奈特位移测量中进行探索。
1997-11-17 cond-mat.mes-hall
Synthesizing and Controlling Helical Indirect Exchange Interactions at Nonequilibrium
研究了自旋和/或电流对一般开放电子系统中局域自旋螺旋间接交换相互作用的非平衡效应。特别地，除了合成的各向异性海森堡相互作用外，我们还发现合成的螺旋间接交换相互作用具有反对称（Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用）和对称（Kaplan-Shekhtman-Entin-Wohlman-Aharony相互作用）两部分，它们都是用Keldysh非平衡格林函数表示的。无论是自旋轨道耦合或自旋极化电流单独的存在下，能够合成和控制反对称Dzyaloshinskiii-Moriya交换相互作用，作为相同的方向自旋分裂。然而，对称Kaplan-Shekhtman-Entin-Wohlman-Aharony相互作用的出现需要两者，即，自旋轨道耦合和不同分裂方向的自旋极化电流。我们的研究结果显示了详细的计划，控制的符号，大小和方向的间接Dzyaloshinskiii-Moriya矢量和Kaplan-Shekhtman-Entin-Wohlman-Aharony相互作用在非平衡开放量子器件。
2018-08-01 cond-mat.mes-hall
Controlling the Flow of Spin and Charge in Nanoscopic Topological Insulators
控制拓扑绝缘体中自旋电流和电荷电流的流动是量子计算和自旋电子学应用的关键要求。我们表明，这种控制可以建立在纳米级的二维TI通过打破其时间反演对称性，通过磁缺陷。这允许创建几乎完全自旋极化的电荷电流，和高度可调自旋二极管的设计。类似的效果也可以实现中尺度的混合结构，其中TI接口与铁或反铁磁体。
2015-09-28 cond-mat.mes-hall
Full electrostatic control over polarized currents through spin-orbital Kondo effect
数值计算表明，通过适当控制电容耦合平行双量子点的栅电压，每个量子点耦合到两个独立的非磁性通道中的一个，该系统可以通过施加磁场而进入自旋轨道近藤态.这种近藤机制与SU（4）近藤机制密切相关，通过共隧穿过程将自旋从1翻转到0，沿着两个通道产生几乎完全自旋极化的电流，其自旋方向相反。此外，通过适当地改变两个量子点的栅极电压，可以同时翻转每个沟道中电流的自旋极化。作为一种类似的零磁场近藤效应，最近Y. Okazaki { \it等} [Phys. Rev. B { \bf 84}，（R）161305（2011）]中，我们分析了一系列磁场值，其中这种极化效应似乎是稳健的，这表明该设置可以用作有效的双极自旋过滤器，其可以产生具有相反极化的静电可逆的空间分离的自旋电流。
2012-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Controlling helicity-dependent photocurrent in polycrystalline Sb$_2$Te$_2$Se topological insulator thin films at ambient temperature through wave-vector of and photothermal gradient due to polarized light
在室温下，利用脉冲激光沉积技术生长了以c轴取向为主的颗粒状多晶样品，研究了拓扑绝缘体Sb $_2$ Te $_2$ Se中螺旋度相关光电流的光学控制。强的自旋-轨道耦合和自旋-动量锁定使得该系统在应用中具有独特性。我们观察到，可以通过用不同的圆和线偏振光激发样品来控制光电流，产生与偏振相关的电流密度，该电流密度可以与理论模型很好地拟合。即使在室温下，光电流的幅度也高于先前对其他单晶拓扑绝缘体的报道。与理论模型的比较表明，光电流有不同的贡献。研究光电流对激发激光束相对于样品表面法线的入射角（波矢量）的依赖性有助于确定对所观察到的光电流有贡献的不同项的起源。入射角驱动的螺旋度开关，这是一个非常简单和有效的技术来控制定向光电流，也被观察到在这项研究中。该光电流也可以借助于由激发光束产生的光热梯度来控制。由于在存在独特的自旋-动量锁定表面态的情况下用两个相反的（左和右）圆偏振光进行选择性自旋态激发，在存在光热梯度的情况下，入射在样品的两个相对边缘上的光的这种光电流的增强和反转发生。这些观察结果使得这种多晶材料在偏振相关的光电探测应用以及环境条件下的自旋光电子学中更加重要。
2021-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Optical orientation with linearly polarized light in transition metal dichalcogenides
利用有效质量狄拉克模型，研究了强面外磁场作用下过渡金属二硫属化物半导体单分子膜的光学性质。在Hartree-Fock水平上，我们着重讨论了自旋轨道耦合效应、掺杂水平和电子-电子相互作用对量子阱的影响。我们发现，光诱导谷和自旋不平衡，通常获得与圆偏振光，也可以获得与线偏振光在掺杂制度。此外，我们探索了一种交换驱动机制，以提高自旋轨道分裂的导带，在n掺杂系统中，控制载流子密度和所施加的磁场的强度。
2019-03-13 cond-mat.mes-hall
Controlling Chiral Domain Walls in Antiferromagnets Using Spin-Wave Helicity
在反铁磁体中，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用提升了左旋和右旋圆极化自旋波的简并性。这种相对论耦合增加了自旋波诱导的畴壁运动的效率，并导致更高的漂移速度。我们发现，在双轴反铁磁体，自旋波螺旋控制的方向和大小的手征畴壁的磁振力。相比之下，在单轴反铁磁体中，磁振子力是推进力，其强度取决于螺旋度。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral-induced circularly polarized light emission from a single-molecule junction
University of Puerto Rico-Humacao（波多黎各大学马亚圭斯分校）
本文从理论上研究了含螺旋链手性桥的偏置单分子结电致发光，发现电子态间光学跃迁可产生旋向性由传播方向和偏压极性共同决定的圆偏振光，其机制源于分子手性与偏压分布而非磁矩或自旋-轨道耦合。
2025-07-18 cond-mat.mes-hall
Spin precession and laser-induced spin-polarized photocurrents
本文提出利用圆偏振光与Rashba自旋轨道耦合协同驱动二维拓扑绝缘体，通过Floquet边带中的自旋进动产生可切换的自旋极化光电流，实现自旋场效应晶体管功能。
2025-07-08 cond-mat.mes-hall
Dynamic control of spin wave spectra using spin-polarized currents
我们描述了一种通过自旋极化电流在均匀纳米条形波导中动态控制自旋波谱的方法。当电流垂直流过纳米条形波导中心时，观察到稳定的周期性磁化结构。在被激发之后，自旋波在波导的侧面传输。自旋波传输和色散曲线的数值模拟揭示了一个单一的，明显的带隙。此外，周期性磁化结构可以通过自旋极化电流来打开和关闭。从完全抑制到完全透射的切换过程在不到3ns的时间内发生。因此，这种类型的磁振子波导可用于低耗散自旋波基滤波器。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable topology, Hall response, and spin-textures in bicircularly polarized light illuminated altermagnets
本研究探究双圆偏振光对交错磁体的调控，发现其可调拓扑、自旋织构与费米面，并展示拓扑相变在反常霍尔响应中的体现，为结构化光控制交错磁体提供新途径。
2025-09-08 cond-mat.mes-hall
Controlling charge and spin transport in an Ising-superconductor Josephson junction
在伊辛超导体上施加面内磁场，可以将自旋单态库珀对转变为自旋三态。在这项工作中，我们研究了一个约瑟夫森结所形成的两个伊辛超导体的铁磁层接近。这导致高度可调的自旋三重态配对相关性，其允许通过面内磁交换场调制电荷和自旋超电流。对于具有势垒的结，通过改变面内交换场的相对排列，可以切换电荷电流，并且可以实现$π$态。此外，电荷和自旋电流的相位关系显示了$ϕ_0$结的行为，强自旋极化的铁磁势垒。
2021-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Controlling spin supercurrents via nonequilibrium spin injection
我们提出了一种机制，使自旋超电流可以操纵超导体/铁磁体邻近系统通过非平衡自旋注入。我们发现，如果一个自旋超流处于平衡状态，非平衡自旋积累将对该电流所输运的自旋产生一个力矩。这种相互作用导致一个新的自旋超电流的贡献，表现出平衡，这是成比例的，并垂直于注入的自旋和平衡自旋电流极化。这是有趣的几个原因：作为一个基本的物理效应;由于可能的应用程序作为一种方式来控制自旋超电流;和及时性，在最近的实验自旋注入在邻近超导体。
2019-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological superconductivity, ferromagnetism, and valley-polarized phases in moire systems: Renormalization group analysis for twisted double bilayer graphene
最近的实验已经在扭曲双层石墨烯中观察到可能的自旋和谷极化绝缘体和自旋三重态超导性，扭曲双层石墨烯是由一对Bernal堆叠的双层石墨烯组成的莫尔结构。除了连续可调的带宽控制施加的位移场和扭曲角，这些莫尔带也具有范霍夫奇点附近的费米面和场依赖嵌套这是远远不够完美的。本文采用微扰重整化群分析方法，无偏地研究了在有限弱排斥相互作用下，扭曲双层石墨烯及其相关系统中所有可能的不稳定性之间的竞争.我们的关键发现是，有几个竞争的磁，谷，电荷和超导不稳定性所产生的相互作用在扭曲的双层石墨烯，这可以通过控制位移场和扭转角进行调谐。特别是，我们表明，自旋或谷极化均匀不稳定性一般占主导地位的温和的相互作用小于带宽，而$p$波自旋三重态拓扑超导性和奇异自旋单重调制配对状态成为重要的相互作用减少。实现我们的研究结果在一般的莫尔系统与类似的范霍夫费米学应该开辟了新的机会，操纵拓扑超导性和自旋或谷极化状态在高度可调的平台。
2020-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inelastic scattering approach to the theory of a tunnel magnetic transistor source
隧道磁晶体管作为自旋极化电子源的高效率最近已得到证实[X。Jiang { \it et al.}，物理修订信函{ \bf 90}，256603（2003）]。这种设备的概念的基础上控制集电极电流和经验主要是非弹性散射在基地的热电子的活性组开发。它考虑到在设备的不同元件中自旋极化电子的注入和过滤之间的互连。根据系统的基本参数，给出了器件参数的显式表达式。
2003-10-08 cond-mat.mes-hall
Optical Magnetic Switching in Odd-Parity Magnets with Spin-Orbit Coupling
Stony Brook University（石溪大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁海文国家实验室）
研究具有自旋轨道耦合的奇宇称磁体中的光磁开关，利用椭圆偏振光实现零净磁化p波状态的动态切换，弗洛凯工程能带获非零陈数，圆偏振光对f波磁体有相应效应，确立光为控制磁态有效手段，有自旋电子学和量子信息应用潜力。
2026-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In-plane Chiral Tunneling and Out-of-plane Valley-polarized Quantum Tunneling in Twisted Graphene Trilayer
在这里，我们表明，扭曲的石墨烯三层由错误取向堆叠的石墨烯单层上的Bernal石墨烯双层可以表现出丰富的和定制的电子特性。对于石墨烯单层和双层是强耦合的情况，无质量的狄拉克费米子和大量的手征费米子共存于扭曲的三层中，导致独特的面内手征隧穿。对于两个石墨烯系统之间的弱耦合，单层和双层中准粒子的不同手性和赝自旋纹理使它们之间的垂直谷极化量子隧穿成为可能。有趣的是，谷极化的极性可以通过控制两个系统之间的旋转角度来反转。我们的研究结果表明，从单个原子平面组装的层状范德华结构可以创造出具有不寻常特性和新功能的材料，这取决于晶体层的堆叠方式。
2014-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switching of Perpendicularly Polarized Nanomagnets with Spin Orbit Torque without an External Magnetic Field by Engineering a Tilted Anisotropy
自旋轨道力矩（SOT）提供了一种有效的方式产生自旋电流，有望显着降低开关纳米磁体所需的电流。然而，由于对称性原因，面内电流生成的SOT不能确定性地切换垂直极化的磁体。另一方面，对于高密度数据存储应用，垂直极化磁体优于面内磁体，因为它们在超尺度尺寸中具有显著更大的热稳定性。在这里，我们表明，它是可能的开关垂直极化的磁铁SOT，而不需要一个外部磁场。这是通过设计磁体中的各向异性来实现的，使得磁易轴稍微倾斜远离膜法线。这种倾斜的各向异性打破了问题的对称性，并使确定性地切换磁体成为可能。使用一个简单的Ta/CoFeB/MgO/Ta异质结，我们证明了可逆的磁化切换通过反转所施加的电流的极性。该演示提出了一种新的方法来控制纳米磁体与自旋轨道扭矩。
2015-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling superconducting spin flow with spin-flip immunity using a single homogeneous ferromagnet
通过电子的自旋输运通常受到焦耳加热和由于自旋翻转散射而导致的短衰变长度的困扰。众所周知，当使用传统的超导接触时，可以产生无耗散的自旋电流，但这仅在使用复杂的磁不均匀多层膜时，或在极端情况下，如具有界面磁无序的半金属时，才被实验证明。此外，在自旋翻转散射的存在下，这种自旋超电流如何衰减也是未知的。在这里，我们提出了一种方法，用于产生一个自旋超电流，只用一个单一的均匀的磁性元件。值得注意的是，以这种方式产生的自旋超电流不会在空间上衰减，与仅在自旋弛豫长度内保持极化的正常自旋电流形成鲜明对比。我们还暴露了超导介导的扭矩的存在，即使没有磁不均匀性，表明自旋超电流极化的不同组件从根本上不同的超导相位差的变化。这建立了一种分别调节无耗散自旋和电荷流的机制，并证实了超导体在自旋电子学中的优势。
2016-03-17 cond-mat.mes-hall
Spin Control of Drifting Electrons using Local Nuclear Polarization in Ferromagnet/Semiconductor Heterostructures
我们展示了在GaAs沟道中局部控制移动电子自旋旋转的方法。当自旋被拖曳通过在MnAs/GaAs界面处产生的自旋极化核的区域时，光注入自旋的拉莫尔频率被调制。由原子核产生的有效场利用铁磁邻近极化效应进行光学或电学控制。自旋旋转也通过控制载流子穿过极化区域的时间来调谐。我们证明相干自旋旋转超过4 π弧度在运输过程中。
2010-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron spin interferometry using a semiconductor ring structure
由GaAs制成的环形结构用于实现导带电子的净自旋极化的干涉。在扩散输运状态下，光学极化自旋通过环的两个臂被分成两个包。在一个臂上用圆偏振光的光学泵浦建立动态核极化，其由于超精细相互作用而充当电子自旋上的局部有效磁场。这种局部场使一个自旋包比另一个旋进得快，从而控制了两个自旋包结合时的自旋干涉。
2005-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Filter Effects in Mesoscopic Ring Structures
研究了非均匀磁场作用下弹道介观环系统的自旋电导。我们表明，对于所提出的设置，即使是一个小的塞曼分裂可以导致相当大的自旋极化的电流。利用自旋开关效应预测这样的系统，我们提出了一个设备的两个环串联连接，原则上允许在低温下创建和相干控制自旋极化电流。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall
Controlling exciton many-body states by the electric-field effect in monolayer MoS$_2$
我们报道了门控单层MoS $_2$在高达28 T的高磁场中的磁光光谱，并获得了关于中性和带电激子与具有不同自旋和谷织构的驻留电荷的多体相互作用的新见解。对于中性激子在低电子掺杂，我们观察到一个非线性谷塞曼位移由于偶极自旋相互作用，敏感地依赖于当地的载流子浓度。当费米能增加到超过系统中其他相关能量尺度时，磁光响应取决于两个$K/K^{\prime}$谷中完全自旋极化朗道能级的占据。这表现在多体状态中。我们的实验表明，单层半导体中的激子只是一个接近电中性的单粒子玻色子。我们发现，远离电荷中性，它顺利过渡到极化态与一个独特的自旋谷味，这是由朗道水平量子化的自旋和谷纹理定义。
2021-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Controlling polarization of spintronic THz emitter by remanent magnetization texture
太赫兹（THz）科学和技术促进了广泛应用的快速发展，并扩大了基础科学的前沿。自旋电子太赫兹发射器提供概念上的优点，因为磁性层中的自旋取向可以容易地通过外部施加的磁场或通过由磁性元件的特定形状确定的内部磁场分布来控制。在这里，我们报告了一个可切换的太赫兹源的基础上微图案化的磁性异质结构驱动的飞秒激光脉冲。我们表明，极化状态的精确可调谐性是由微结构的形状所决定的磁性层的基本磁化织构促进的。这些结果也揭示了非均匀磁化状态在磁性异质结构中产生超快自旋电流的潜在物理机制。我们的研究结果表明，线偏振太赫兹波的发射可以通过使用偏置磁场饱和样品来打开和关闭，为具有广泛潜在应用的集成片上太赫兹器件开辟了迷人的前景。
2022-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stability diagram of layer-polarized quantum Hall states in twisted trilayer graphene
本文通过测量扭转三层石墨烯中层分辨陈数及层间陈数转变，绘制了层极化量子霍尔态的稳定性相图，揭示了位移场和载流子密度调控下的复杂层间耦合与输运行为。
2025-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic theory of cavity-confined monolayer semiconductors: polariton-induced valley relaxation and the prospect of enhancing and controlling the valley pseudospin by chiral strong coupling
我们应用微观理论的激子极化激元在腔限制的单层过渡金属dichalcogenides，包括在单层平面中的光学偏振，允许描述如何手性腔光子相互作用的谷自由度的活性物质。极化激元形成后，居住在两个不等价的山谷的简并激子假设成键和反键叠加作为腔介导的intravalley相互作用结合谷间库仑相互作用的结果。这是谷极化的极化激元诱导的相干混合的代表。与无序相结合，这种混合倾向于打开一个新的谷弛豫通道，其随着腔耦合的增加而变得重要。重要的是，我们表明，光学腔的左，右手圆偏振光子的非对称反射提供了一个相当强大的平台，实现保守的谷偏振，作为谷本地化的激子恢复了一个不对称拉比分裂，提升其简并性。此外，我们显示这种简并提升允许波长选择性访问谷赝自旋通过极化激元诱导的手征斯塔克效应，提供有趣的机会valleytronic应用。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Controlling spin-orbit interactions in silicon quantum dots using magnetic field direction
硅量子点被认为是自旋量子比特的极好平台，部分原因是它们的弱自旋轨道相互作用。然而，异质结构中的尖锐界面引起了小但显著的自旋轨道相互作用，这降低了量子比特的性能，或者当被理解和控制时，可以用作强大的资源。为了理解如何控制这种相互作用，我们建立了一个硅金属氧化物半导体双量子点系统的自旋轨道相互作用的详细轮廓。我们探测了两个单电子量子点量子比特的斯塔克位移、$g$ -因子和$g$ -因子差的导数作为外部磁场的函数，发现它们由源自矢量势的自旋轨道相互作用主导，与最近的理论预测一致。相反，通过用两个电子填充双点，我们探测了电子隧穿过程中单线态和自旋极化三重态的混合，我们得出的结论是，动量项自旋轨道相互作用占主导地位，其取决于磁场方向，从1.85 MHz到27.5 MHz不等。最后，我们利用其中一个点的斯塔克位移的导数的可调谐性来降低其对电噪声的灵敏度，并观察到$T_2^*$增加了80%。我们的结论是，自旋轨道相互作用的调整将是至关重要的可扩展的量子计算在硅和最佳设置将取决于所使用的量子位操作的确切模式。
2019-02-15 cond-mat.mes-hall
Controlling the excitation spectrum of a quantum dot array with a photon cavity
本研究采用适配外磁场二维电子气的QEDFT泛函，模拟腔光子对AlGaAs-GaAs异质结方形量子点阵列激发谱的影响，发现腔通常引发激发模红移，而单电子占据量子点时交换力与晶格作用会产生微小蓝移。
2023-05-19 cond-mat.mes-hall
Dirac half-semimetallicity and antiferromagnetism in graphene nanoribbon/hexagonal boron nitride heterojunctions
本文预测石墨烯纳米带/六方氮化硼异质结具有半半金属性，其完全自旋极化的狄拉克点源于电荷转移，且掺杂可诱导反铁磁到亚铁磁相变，为碳基自旋电子学提供可调谐一维自旋极化导电通道。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Linearly Polarized Light-Induced Anomalous Hall Effect and Topological Phase Transitions in an Altermagnetic Topological Insulator
National Laboratory of Solid State Microstructures and School of Physics, Nanjing University（南京大学固体微结构物理学院）；College of Science, China University of Petroleum (East China)（中国石油大学（华东）理学院）；Jiangsu Physical Science Research Center（江苏省物理科学研究院）；Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University（南京大学量子信息科学与技术江苏省重点实验室）
研究通过周期性驱动的线极化光控制交替磁性拓扑绝缘体的反常霍尔效应和拓扑相变，揭示了交替磁体与传统反铁磁体在光照射下的不同响应，并展示了光诱导实现完全自旋极化陈绝缘体的途径。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface states in CoFe2O4 spin-filter tunnel junctions
自旋过滤隧穿是产生高自旋极化电流的一种很有前途的方法，是自旋电子学应用的关键组成部分。在这项工作中，我们探讨了跨自旋过滤器材料CoFe 2 O 4与Au电极，几何形状，它提供了几乎完美的晶格匹配在CoFe 2 O 4/Au（001）界面的隧穿电导。使用密度泛函理论计算，我们证明了界面态在控制该隧道结中的输运自旋极化中起着决定性的作用。对于一个现实的CoFe 2 O 4势垒厚度，我们预测隧道自旋极化约为-60%。我们表明，这个值低于预期的基础上考虑的自旋极化能带结构的CoFe 2 O 4，因此，这些界面状态可以发挥不利的作用。我们认为，这是亚铁磁性铁氧体的一个相当普遍的特点，并可能对自旋过滤器隧穿应用产生重要影响。
2013-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric Chirality-Driven Direction-Tunable and Spin-Invertible Corner States in 2D MOF-Based Magnetic Second-Order Topological Insulators
本文提出通过配体替换在二维MOF中引入铁电手性，首次实现磁性二阶拓扑绝缘体角态在实空间方向可调与自旋空间反转的协同操控。
2025-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Switchable enhanced spin photocurrent in Rashba and cubic Dresselhaus ferroelectric semiconductors
自旋电流的产生和控制是自旋物理和应用的核心问题。到目前为止，自旋-轨道相互作用（SOI）是通过自旋-电荷电流转换产生SC的既定途径。我们预测一个有效的自旋光转换通过Rashba和高阶立方Dresselhaus SOI铁电体。与已知的Edelstein效应不同，其中SC是由非平衡自旋密度产生的，我们预测的自旋极化电流是来自光与铁电体中SOI产生的独特自旋织构之间的直接相互作用。使用第一性原理模拟，我们证明了这些概念，通过计算直流自旋光电流在一个原型Rashba铁电体，α-GeTe。光致SC比电荷光电流大两个数量级。更重要的是，我们可以方便地切换SC的方向通过施加电场通过反转的自旋织构。这些预测为利用非易失性电场产生和控制光驱动超临界流体提供了希望。
2021-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Aharonov-Bohm Physics with Spin II: Spin-Flip Effects in Two-dimensional Ballistic Systems
研究了非均匀磁场作用下弹道介观系统的磁电导中的自旋效应。我们提出了一种数值方法来计算自旋相关的Landauer电导，它将递归格林函数技术推广到自旋的情况。基于这种方法，我们解决自旋极化和非极化电子通过量子线和各种二维Aharonov-Bohm几何的量子输运中的自旋翻转效应。特别是，我们调查的自旋开关机制的有效性范围最近发现，允许通过Aharonov-Bohm通量间接控制自旋。我们的数值结果与第一篇论文中提出的一维环形结构的传递矩阵模型进行了比较（Hentschel等人，本系列的Phys. Rev. B）。
2004-02-05 cond-mat.mes-hall
Photocurrent measurements in topological insulator $\text{Bi}_2\text{Se}_3$ nanowires
圆光电流是自旋光电子学中一种很有前途的新方法。迄今为止，这种电流仅在拓扑绝缘体薄片或延伸膜中感应。目前尚不清楚它们是否可以在纳米器件中产生。在本文中，我们证明了在$\text{Bi}_2\text{Se}_3$纳米线的圆形光电流的产生。每个纳米线显示拓扑表面状态。在这里，我们通过驱动光波产生并区分不同的光电流贡献。我们通过控制激光的偏振态，将环形光电流从热塞贝克效应中分离出来。结果表明，纳米线中存在自旋极化的表面狄拉克电子流，这是由自旋动量锁定和自旋轨道效应引起的。在这封信中描述的第二个光电流贡献是由热塞贝克效应引起的。通过扫描光电流，它可以在空间上被解析;在反转沿纳米线的梯度方向时，光电流改变其符号，并且靠近金触点，不同光电流贡献的幅度受到接近触点的影响。在纳米线的中心，金接触/拓扑绝缘体堆叠的影响消失，自旋极化电流沿纳米线保持恒定。这为在拓扑绝缘体纳米线和纳米自旋轨道电子学的混合结构中产生全光自旋电流开辟了新的途径。
2020-05-07 cond-mat.mes-hall
All optical excitation of spin polarization in d-wave altermagnets
RPTU University Kaiserslautern-Landau（凯泽斯劳滕-兰道 RPTU 大学）；Johannes Gutenberg University Mainz（美因茨约翰内斯·古腾堡大学）；Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥-德孔波斯特拉大学）；Tohoku University（东北大学）
研究通过首次光学激发d波交替磁体中的自旋极化，利用ab-initio计算和磁光测量，揭示了线极化光脉冲对超薄RuO₂薄膜中电子自旋极化的调控作用，为检测交替磁性特征提供了新的光学泵浦-探测协议。
2026-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum encoding of structured light into in-plane topological spin textures
The University of New South Wales（新南威尔士大学）
该研究通过微磁模拟，利用不同轨道角动量的拉盖尔-高斯光学涡旋，在手性铁磁薄膜中实现了面内拓扑自旋纹理的选择性成核，为拓扑磁态的写入提供了新途径。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
